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Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Dachmodule finden im Fahrzeugbau umfassend Verwendung, da diese Dachmodule als separate Funktionsmodule vorgefertigt und bei der Montage des Fahrzeugs an das Montageband geliefert werden können. Das Dachmodul bildet an seiner Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefärbtem Kunststoff, gefertigt sein können. Bei dem Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe handeln.
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Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-) Kameras, etc. mitsamt weiterer (elektrischer) Komponenten) bzw. Sensormodulen eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dachmodule, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Module (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu entsprechende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine entsprechende Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert, und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann.
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Die Sensormodule, die Umfeldsensoren zur Überwachung und Erfassung der Fahrzeugumgebung umfassen, sind zumeist am Fahrzeugdach befestigt, da das Fahrzeugdach in der Regel die höchste Erhebung eines Fahrzeugs ist, von der aus die Fahrzeugumgebung gut einsehbar ist. Die Sensormodule sind dabei zumeist als Aufsatz auf das die Dachhaut bildende Flächenbauteil des Dachmoduls aufgesetzt, können alternativ aber auch in einer Öffnung des Dachmoduls zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar angeordnet sein. Während der Benutzung des Umfeldsensors besteht aufgrund von Umwelteinflüssen (z. B. einer Witterung) das Risiko, dass ein ((teil-) transparenter) Durchsichtsbereich, durch den der Umfeldsensor das Fahrzeugumfeld erfasst, verschmutzt bzw. für den Umfeldsensor undurchsichtig wird. Zur Reinigung des Durchsichtsbereiches ist der Einsatz einer Reinigungseinrichtung bekannt, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Die bekannten Reinigungseinrichtungen sind zumeist, ähnlich zu Sprühdüsen einer Scheibenwischanlage, in einem Bereich des Dachmodules bzw. des Flächenbauteils statisch angeordnet, der sich in Richtung einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, vor diesem befindet. Die Reinigungsdüsen sind somit also außen an der Oberfläche der Dachhaut in einem Sichtfeld des Umfeldsensors angeordnet, und ragen dabei zumeist über die Dachhaut hervor. Bei einer Reinigung des Durchsichtsbereiches während der Fahrt des (teil-) autonom fahrenden Fahrzeuges sprühen die Reinigungsdüsen bekannter Reinigungseinrichtungen ein Reinigungsfluid entgegen der Fahrtrichtung auf den Durchsichtsbereich. Dabei kann das austretende Reinigungsfluid durch Luftströmungen um das Fahrzeug bzw. um das Dachmodul nachteilig beeinflusst werden, so dass der Reinigungseffekt abgeschwächt ist oder im Extremfall sogar vollständig ausbleibt. Beispielsweise kann das Reinigungsfluid, unabhängig davon, ob es sich um ein flüssiges oder gasförmiges Reinigungsfluid handelt, durch Seitenwind bzw. Windböen um das Fahrzeug derart abgelenkt werden, dass es nicht mehr auf den Durchsichtsbereich auftrifft, weshalb in einem solchen Falle die Reinigungswirkung unterbleibt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Standes der Technik vermeidet, und insbesondere eine effizientere Reinigung des Durchsichtsbereiches ermöglicht.
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Diese Aufgabe ist durch ein Dachmodul der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert. Das Dachmodul umfasst zumindest ein Sensormodul, das zumindest einen Umfeldsensor umfasst, der zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Ferner umfasst das zumindest eine Sensormodul ein Gehäuse mit einem Durchsichtsbereich für den zumindest einen Umfeldsensor sowie eine Reinigungseinrichtung, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Das erfindungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Umfeldsensor zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, und dass die Reinigungseinrichtung ausgebildet ist, den Durchsichtsbereich in der eingefahrenen Stellung des zumindest einen Umfeldsensors zu reinigen.
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Hauptsächlich unterscheidet sich das erfindungsgemäße Dachmodul von bestehenden Dachmodulen dadurch, dass eine Reinigung des Durchsichtsbereiches, durch den der Umfeldsensor zur Erfassung der Fahrzeugumgebung möglichst störungsfrei hindurchblicken muss, nicht mehr außerhalb des Dachmodules, d. h. bei einem ausgefahren Umfeldsensor erfolgt, sondern hingegen in einem, vorzugsweise vollständig eingefahrenen Zustand. In dem eingefahrenen Zustand ist der Umfeldsensor nämlich in einem Inneren des Dachmoduls angeordnet und unterliegt somit keinen Umwelteinflüssen von außerhalb des Fahrzeuges (wie zum Beispiel Wind, Regen oder ähnlichem). Der Umfeldsensor ist in der eingefahrenen Stellung vorzugsweise vollständig innerhalb des Dachmoduls angeordnet, und beispielsweise durch einen Deckelteil oder eine Abdeckung gegenüber dem Flächenbauteil abgedeckt. So dass keine Störgrößen von außerhalb des Dachmoduls den Umfeldsensor beeinflussen können. In dieser Stellung kann der Umfeldsensor also vorzugsweise ohne die Einflüsse äußerer Kräfte (Windströmungen, Strömungswiderstand, etc.) durch die Reinigungseinrichtung gereinigt werden. Dadurch ist die Reinigung des Umfeldsensors effizienter und effektiver. Ferner kann der Umfeldsensor bspw. mittels lediglich einer einzigen Reinigungsdüse gereinigt werden, die aufgrund der effektiveren Reinigungswirkung an dem Durchsichtsbereich entlanggefahren werden kann. Dadurch kann auch eine ganzflächige Reinigung des Durchsichtsbereiches mittels lediglich einer Reinigungsdüse gewährleistet werden. Durch das Ausbleiben von die Reinigung negativ beeinflussenden Windströmungen, die das Reinigungsfluid zumindest teilweise verwehen können, kann im erfindungsgemäßen Fall weniger Reinigungsfluid zum Einsatz kommen und dennoch eine bessere Reinigungswirkung erzielt werden. Unter „zumindest einen Umfeldsensor“ wird verstanden, dass das Sensormodul einen oder mehrere Umfeldsensoren umfassen kann. Unter „zumindest eine Sensormodul“ wird verstanden, dass das Dachmodul ein oder mehrere Sensormodule umfassen kann.
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Vorzugsweise umfasst die Reinigungseinrichtung mehrere Reinigungsdüsen. Besonders bevorzugt umfasst die Reinigungseinrichtung zumindest zwei Reinigungsdüsen die beabstandet voneinander angeordnet sind. Die Reinigungseinrichtung kann ferner noch eine oder mehrere Schlauchleitungen und/oder einen Tank für Reinigungsflüssigkeit aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass ein in einem Fahrzeug vorhandener Tank für Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung der Front- und Heckscheiben als Reservoir für die Reinigungsflüssigkeit der Reinigungseinrichtung verwendet wird.
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Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen Fahrzeugrohbau aufsetzbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Zudem kann das Dachmodul zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form eines Dachsensormoduls (Roof Sensor Modul (RSM)) bereitgestellt sein, in der die Umfeldsensoren vorgesehen sind, um als zulieferbare Baueinheit in einen Dachrahmen einer Fahrzeugkarosserie eingesetzt zu werden.
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Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Sensormoduls des Dachmoduls nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und insbesondere einen Lidar-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und/oder dergleichen umfassen. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1.550 nm. Der Werkstoff der Dachhaut in dem Durchsichtsbereich sollte für den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent sein, und sollte materialseitig daher in Abhängigkeit der von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung in einem Inneren des Dachmoduls ortsfest angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung also nicht an dem Gehäuse des Umfeldsensors, welches mit diesem ein- und ausfahrbar ist, angeordnet, sondern befindet sich ortsfest, d. h., nicht ein- und ausfahrbar innerhalb des Dachmoduls, z. B. in einem Bauraum des Dachmoduls, der nach oben hin die Öffnung aufweist. Der Begriff „ortsfest“ ist vorliegend nicht gleichbedeutend mit „unbeweglich“ zu verstehen. Es kann vielmehr möglich sein, dass die Reinigungseinrichtung (oder zumindest Komponenten von dieser) innerhalb des Dachmoduls beweglich, bspw. entlang einer Achse (d. h., translatorisch) verfahrbar oder um eine Achse drehbar, angeordnet sind. Der Begriff „ortsfest“ ist vielmehr dahingehend zu verstehen, dass die Reinigungseinrichtung nicht mit dem Umfeldsensor ausgefahren wird, sondern in einem Bereich innerhalb des Dachmoduls angeordnet ist, in dem sich der Umfeldsensor lediglich in der eingefahrenen Stellung befindet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung an dem Gehäuse angeordnet und mit diesem gemeinsam zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Stellung verstellbar. Alternativ zu der vorstehend genannten Ausführungsform kann die Reinigungseinrichtung auch an dem Gehäuse des Umfeldsensors angeordnet sein, also mit diesem ein- und ausfahren. Die Reinigung findet allerdings erfindungsgemäß vorzugsweise nur dann statt, wenn sich der Umfeldsensor in der eingefahrenen Stellung befindet oder zumindest, wenn sich der Durchsichtsbereich bei einer Reinigung während der Ein- und Ausfahrbewegung (bereits oder noch) vollständig unterhalb der Dachhaut innerhalb eines Dachmodulbauraumes befindet. Die Reinigungseinrichtung kann vorzugsweise um einen oder mehrere Achsen beweglich an dem Gehäuse angeordnet sein, so dass sie für die Reinigung bspw. in eine Reinigungsstellung verfahren kann, wohingegen sie ansonsten in einer Halteposition, vorzugsweise platzsparend, an dem oder in dem Gehäuse angeordnet sein kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung eine Steuerung, mittels derer die Reinigung des Durchsichtsbereiches steuerbar ist. Die Steuerung ist erfindungsgemäß ausgebildet, den Durchsichtsbereich lediglich dann zu reinigen, wenn sich der Umfeldsensor in der eingefahrenen Stellung befindet. Mittels der Steuerung kann somit ein Reinigungsablauf gesteuert werden. Auch wenn die Reinigungseinrichtung bspw. an dem Gehäuse angeordnet ist, wird von der Steuerung ein Steuerbefehl zu Reinigung des Durchsichtsbereiches erst dann erzeugt, wenn sich der Umfeldsensor in der eingefahrenen Position befindet, oder zumindest der Durchsichtsbereich während der Ein- oder Ausfahrbewegung vollständig unterhalb der Dachhaut verbleibt. Die Steuerung ist also vorzugsweise eingerichtet, eine Reinigung des Durchsichtsbereiches nur dann zu veranlassen, wenn der Durchsichtsbereich störungsfrei (ungestört von äußeren Umwelteinflüssen) innerhalb des Dachmodules angeordnet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung zumindest eine Reinigungsdüse, die derart ausgerichtet ist, dass ein bei der Reinigung erzeugter Fluidkegel in einem Inneren des Dachmoduls auf den Durchsichtsbereich trifft. Die Reinigungsdüse umfasst vorzugsweise einen Düsenkopf, der ausgebildet ist, einen Sprühkegel aus der Reinigungsflüssigkeit erzeugt, der vorzugsweise entgegen der Blickrichtung des Umfeldsensors auf den Durchsichtsbereich des Sensormoduls gerichtet ist, um dieses zu reinigen. Die Reinigungseinrichtung kann auch mehrere Reinigungsdüsen umfassen. Die Reinigungsdüse ist vorzugsweise mittels der Steuerung steuerbar, so dass verschiedene Durchflussraten an Reinigungsfluid einstellbar sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Reinigungsdüse derart ausgerichtet, dass der Fluidkegel unter einem schrägen Anstellwinkel auf den Durchsichtsbereich trifft. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, wenn zwei oder mehr Reinigungsdüsen zum Einsatz kommen, die bspw. spiegelsymmetrisch zu der optischen Achse des Umfeldsensors, in einem Bauraum der Öffnung des Dachmoduls neben dem Umfeldsensor angeordnet sind. Dann kann bspw. jede der Reinigungsdüsen oder zumindest ein Düsenkopf der Reinigungsdüsen gegenüber der optischen Achse des Umfeldsensors eine Schrägstellung aufweisen, so dass sich die beiden mittels der Reinigungsdüse ausbildbaren Fluidkegel zumindest bereichsweise überschneiden. Hierdurch wird zumindest in dem Überschneidungsbereich, der je nach Kegelöffnungswinkel vorzugsweise nahezu den gesamten Durchsichtsbereich überdeckt, die Reinigungswirkung erhöht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Reinigungsdüse gegenüber dem Durchsichtsbereich beweglich angeordnet. Diese Ausgestaltung ist besonders von Vorteil, da bei einer beweglichen Reinigungsdüse eine Reinigung mittels lediglich einer (einzigen) Düse bereitgestellt werden kann. Dennoch kann derart der gesamte Durchsichtsbereich gereinigt werden, da die Reinigungsdüse vorzugsweise entlang des Durchsichtsbereiches verfahren werden kann. Die Reinigungsdüse ist vorzugsweise entlang (d. h., translatorisch) und/oder um eine oder mehrere Achsen verfahrbar, um somit einen möglichst hohen Grad an Bewegungsfreiheit zu ermöglichen. Die Steuerung ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, die Reinigungsdüse, je nach Abschnitt(en) der Verschmutzung auf dem Durchsichtsbereich, auf einen bestimmten Abschnitt des Durchsichtsbereiches ortgesteuert auszurichten. Diese Ausrichtung kann vorzugsweise auf Basis von Störsignale des Umfeldsensors erfolgen, in innerhalb des Blickfeldes des Umfeldsensors detektiert werden und auf einen Ort der Verschmutzung des Durchsichtsbereiches schließen lassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung eine Auffangeinrichtung, mittels derer ein Reinigungsfluid und/oder Schmutzpartikel, die von dem Durchsichtsbereich durch das Reinigen gelöst sind, auffangbar sind. Die Auffangeinrichtung ist vorzugsweise in einem inneren des Dachmoduls, bspw. als wannenförmige Auffangschale, unterhalb der Öffnung angeordnet. Die Auffangeinrichtung ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass auch ein bei der Reinigung entstehendes Spritzwasser (durch Abprallen des Reinigungsfluides von dem Durchsichtsbereiches) vollständig aufgefangen werden kann, und somit nicht in andere Bereiche des Dachmodules gelangt. Durch die Auffangeinrichtung können vorzugsweise Schäden, die durch die fluidbedingte Reinigung entstehen könnten, verhindert werden. Besonders bevorzugt umfasst die Auffangeinrichtung ein Ablauf, die ausgebildet ist, das Reinigungsfluid und/oder die Schmutzpartikel aus dem Dachmodul abzuleiten. Der Ablauf kann bspw. einen Ablaufstutzen umfassen, der über eine oder mehrere Schlauchleitungen mit einem (vorzugsweise bodenseitigen) Auslass verbunden ist, der an dem Fahrzeug vorgesehen ist. Die Auffangeinrichtung kann gegenüber dem Flächenbauteil des Dachmoduls eine leichte Neigung (z. B. ± 10°) aufweisen, um derart das aufgefangene Reinigungsfluid und/oder die Schmutzpartikel in einem Teilbereich der Auffangeinrichtung zu sammeln und von dort aus mittels eines Ablaufes abzuführen. Der Ablauf ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass Schmutzpartikel den Ablauf nicht blockieren können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform bildet zumindest ein Teil des Gehäuses die Auffangeinrichtung aus. Der Teil des Gehäuses, der vorzugsweise die Auffangeinrichtung ausbildet, ist vorzugsweise nicht gegenüber einer (Dreh-) Achse beweglich, sondern relativ zu dem Dachmodul in seiner Position fixiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Umfeldsensor in der eingefahrenen Stellung vollständig innerhalb des Dachmoduls angeordnet. In der ausgefahrenen Stellung ragt der Umfeldsensor zumindest teilweise mit dem Durchsichtsbereich über die Dachhaut hervor, um so das Fahrzeugumfeld erfassen zu können. Die Reinigung erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise lediglich in der eingefahrenen Stellung. Sobald ein Teil des Durchsichtsbereiches über die Dachhaut hervorragt, findet hingegen keine Reinigung des Durchsichtsbereiches des Umfeldsensors statt. Wenn der Durchsichtsbereich gereinigt werden muss, da bspw. ein Sichtfeld des Umfeldsensors durch Schmutzpartikel (partial) gestört ist, wird der Umfeldsensor erfindungsgemäß in die eingefahrenen Stellung verstellt, durch mittels der Reinigungseinrichtung gereinigt und nach, insofern er genutzt wird, wieder in die ausgefahrene Stellung verstellt. Dieser Bewegungsablauf kann vorzugsweise über die oben genannte Steuerung koordiniert und gesteuert werden. Die Steuerung kann bspw. Signale von dem Umfeldsensor erhalten, dass Teile des Blickfeldes (Blindpunkte) des Durchsichtsbereiches gestört sind, und daraufhin die Reinigung des Durchsichtsbereiches steuertechnisch durch Einfahren des Umfeldsensors, Betätigen der Reinigungsdüse(n), und ggf. wieder Ausfahren des Umfeldsensors veranlassen. Die Reinigung kann alternativ auf innerhalb vorbestimmter Zeitintervalle, sozusagen präventiv (z. B. während eines Haltezeit des Fahrzeuges an einer Ampel oder ähnlichem), erfolgen.
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Welche Art von Umfeldsensor in das Dachmodul eingebaut ist, ist grundsätzlich beliebig. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäß vorgesehene Kühlung im Dachmodul bei Verwendung von Lidar-Sensoren und/oder Radar-Sensoren und/oder Kamera-Sensoren und/oder Multikamera-Sensoren.
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Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zudem beziehen sich sämtliche Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele des Dachmoduls vollumfänglich auf ein Kraftfahrzeug, dass ein solches Dachmodul aufweist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches mit einem erfindungsgemäßen Dachmodul;
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Sensormoduls bei eingefahrenem Umfeldsensor; und
- 3 das erste Ausführungsbeispiel eines Sensormoduls bei ausgefahrenem Umfeldsensor.
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In 1 ist ein Fahrzeugdach 100 dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung der Dachhaut 14 des Fahrzeugdaches 100 eines Fahrzeugs (nicht komplett gezeigt). Eine Außenoberfläche des Flächenbauteils 12 fungiert als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls 10 In einem frontseitigen Bereich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse x ein Sensormodul 16 angeordnet. Das Sensormodul 16 ist unmittelbar hinter einem vorderen Querholm 102, der einen dachseitigen Windlauf des Fahrzeuges definiert, angeordnet. Das Dachmodul 10 ist vorzugsweise als Baueinheit in einen Dachrahmen 104 des Fahrzeuges eingesetzt bzw. auf die zumindest zwei Querholme 102 sowie zumindest zwei Längsholme 106, durch die der Dachrahmen 104 gebildet wird, aufgesetzt. Das Dachmodul 10 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein Panoramadach 108 auf.
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Das Sensormodul 16 umfasst ferner ein Gehäuse 18 (siehe 2 und 3). Das Gehäuse 18 des Sensormoduls 16 umfasst einen Durchsichtsbereich 20, der beispielsweise aus einem, vorzugsweise bruchsicheren, Kunststoff oder einem sonstigen (teil-) transparenten Material hergestellt sein kann. Innerhalb des Gehäuses 18 ist ein Umfeldsensor 22 angeordnet, der zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Das Gehäuse 18 umschließt den Umfeldsensor 22 vorzugsweise feuchtigkeitsdicht und bildet derart einen Trockenbereich aus.
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Der Umfeldsensor 22 ist mitsamt dem Gehäuse 18 innerhalb einer Öffnung 19, die in dem Flächenbauteil 12 ausgebildet ist, und durch die ein Bauraum in einem Inneren des Dachmoduls 10 (z. B. zwischen einer Dachrahmenstruktur) bereitgestellt wird, verstellbar angeordnet. Der Umfeldsensor 22 ist mitsamt dem Gehäuse 18 oder zumindest Bestandteilen des Gehäuses 18 zwischen einer eingefahrenen Stellung (siehe 2) und einer ausgefahrenen Stellung (siehe 3) vorliegend um eine Drehachse 23 verstellbar (verdrehbar) angeordnet. Der Umfeldsensor 22 ist mitsamt dem Gehäuse 18 bspw. an einer Abdeckung 21 gehalten, die zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Stellung um die Drehachse 23 drehbar ist und vorzugsweise in der eingefahrenen Stellung flächenbündig mit dem Flächenbauteil 12 abschließt (siehe 2). Hierfür ist der Umfeldsensor 22 oder ein Bestandteil des Gehäuses 18 bspw. mit einer Dachrahmenstruktur 24 drehbar verbunden bzw. an dieser gehalten. Die Verstellbarkeit des Umfeldsensors 22 wird vorliegend über einen nicht näher beschriebenen Antrieb 25 bereitgestellt. Der Umfeldsensor 22 ist vorliegend ein Lidar-Sensor. Es können auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-) Kameras zum Einsatz kommen. Der Umfeldsensor 22 ist entlang einer optischen Achse 26 ausgerichtet, die im Falle von 1 parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist.
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Das Sensormodul 16 umfasst ferner eine Reinigungseinrichtung 28, mittels derer der Durchsichtsbereich 20 reinigbar ist. Die Reinigungseinrichtung 28 umfasst vorliegend zumindest eine Reinigungsdüse 30 (siehe 2 und 3), die durch einen Zufuhrkanal (nicht dargestellt) mit einem Reinigungsfluid (bspw. eine Flüssigkeit oder ein Gas) gespeist wird. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich bspw. um eine wässrige Seifenlauge handeln. Alternativ ist auch eine Reinigung mit Druckluft oder einem sonstigen unter Druck stehenden Gas denkbar. Die Reinigungsdüse 30 ist vorzugsweise gegenüber dem Durchsichtsbereich 20 entlang einer und/oder um eine erste Bewegungsachse 31 beweglich angeordnet (siehe 2), so dass der Durchsichtsbereich 20 aus verschiedenen Richtungen gereinigt werden kann. In 2 ist die Reinigungsdüse 30 um die erste Bewegungsachse 31 drehbar. Bei dem Austritt des Reinigungsfluides aus der zumindest einen Reinigungsdüse 30 wird ein Fluidkegel 32 erzeugt, der auf den Durchsichtsbereich 20 trifft und diesen, vorzugsweise vollständig, reinigt.
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Die zumindest eine Reinigungsdüse 30 umfasst einen Düsenkopf 38, der vorzugsweise um eine zweite Bewegungsachse 34 zumindest innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches drehbar (siehe 2).
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Die Reinigung des Durchsichtsbereiches 20 wird vorliegend mittels einer Steuerung 40 gesteuert, die vorzugsweise über ein oder mehrere Kabel oder kabellos mit der zumindest einen Reinigungsdüse 30 verbunden ist. Zudem kann die Steuerung 40 ausgebildet sein, z. B. über eine Kommunikationsschnittstelle, eines oder mehrere Signale des Umfeldsensors 22 zu empfangen und diese bei der Steuerung der Reinigung mit einzubeziehen. Die Steuerung 40 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die zumindest eine Reinigungsdüse 30 um die erste und/oder die zweite Bewegungsachse 31, 34 zu bewegen. Die Steuerung 40 ist ferner vorzugsweise derart ausgelegt bzw. programmiert, dass ein Reinigen des Durchsichtsbereiches 20 lediglich dann erfolgt, wenn sich der Umfeldsensor 22 in der eingefahrenen Stellung (siehe 2) befindet. In der ausgefahrenen Stellung (siehe 3) des Umfeldsensors findet hingegen keine Reinigung des Durchsichtsbereiches 20 statt.
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Die Reinigungseinrichtung 28 umfasst ferner noch einen Auffangeinrichtung 42, die vorliegend als wannenförmiges Blechteil ausgebildet ist, das an einem Teil der Dachrahmenstruktur 24 befestigt ist. Alternativ kann die Auffangeinrichtung 42auch an dem Gehäuse 18 angeordnet sein, wobei die Auffangeinrichtung 42 in diesem Fall allerdings an einem unbewegten Gehäuseteil angeordnet sein muss, um sich nicht von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung mit zu bewegen. Die Auffangeinrichtung 42 ist ausgebildet, das durch die Reinigungsdüse 30 versprühte Reinigungsfluid 43 und/oder Schmutzpartikel, die von dem Durchsichtsbereich 20 durch das Reinigen gelöst werden, auffangbar und über einen Ablauf 44 aus dem Dachmodul 10 bspw. über eine oder mehrere Schlauchleitungen, die entlang des Fahrzeugkarosserierahmens verlegbar sind, zu einem bodenseitigen Auslass am Fahrzeug (nicht gezeigt) zu leiten. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist das Reinigungsfluid 43 bereits vollständig aus der Auffangeinrichtung 42 durch den Ablauf 44 abgelaufen, da in der ausgefahrenen Stellung des Umfeldsensors 22 keine Reinigung des Durchsichtsbereiches 20 stattfindet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dachmodul
- 12
- Flächenbauteil
- 14
- Dachhaut
- 16
- Sensormodul
- 18
- Gehäuse
- 19
- Öffnung
- 20
- Durchsichtsbereich
- 21
- Abdeckung
- 22
- Umfeldsensor
- 23
- Drehachse
- 24
- Dachrahmenstruktur
- 25
- Antrieb
- 26
- optische Achse
- 28
- Reinigungseinrichtung
- 30
- Reinigungsdüse
- 31
- erste Bewegungsachse
- 32
- Fluidkegel
- 34
- zweite Bewegungsachse
- 38
- Düsenkopf
- 40
- Steuerung
- 42
- Auffangeinrichtung
- 43
- Reinigungsfluid
- 44
- Ablauf
- 100
- Fahrzeugdach
- 102
- Querholm
- 104
- Dachrahmen
- 106
- Längsholm
- 108
- Panoramadach
