DE102021122858A1

DE102021122858A1 - Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs mit einer Reinigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102021122858A1
Application number: DE102021122858.1A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Ehrmann; Dirk Auerswald
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2023-03-09
Anticipated expiration: 2041-09-04
Also published as: DE102021122858B4; WO2023030697A1; CN117897316A

Abstract

Es wird ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einem Flächenbauteil (12), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, mit zumindest einem Umfeldsensor (16), der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch einen Durchsichtsbereich (18) elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und mit zumindest einer Reinigungseinrichtung (22), mittels derer der Durchsichtsbereich (18) reinigbar ist. Die Reinigungseinrichtung (22) umfasst einen sich im Wesentlichen länglich erstreckenden Düsenkörper (24) mit einer Vielzahl von Austrittsdüsen (26).

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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.
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 beispielsweise in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten beispielsweise 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.
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 zumeist als Aufsatz auf das die Dachhaut bildende Flächenbauteil des Dachmoduls aufgesetzt. 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 Scheiben- oder Scheinwerferwischanlage, in einem Bereich des Dachmodules bzw. des Flächenbauteils auf der Au-ßenoberfläche der Dachhaut statisch positioniert. Als Reinigungsfluid kann beispielsweise eine wässrige Seifenlaugenlösung oder alternativ ein komprimiertes Gas, wie zum Beispiel Druckluft, zum Einsatz kommen, wobei eine Reinigung mittels Druckluft gegenüber einer Reinigung mittels einer wässrigen Seifenlaugenlösung den Vorteil hat, dass nach einer Reinigung kein Reinigungsbrauchwasser von der gereinigten Oberfläche und/oder von dem Dachmodul abgeführt werden muss.
Nachteilig bei bekannten Druckluft-Reinigungseinrichtungen ist, dass aufgrund des Reinigungsmediums „Druckluft“ ein einrichtungseigener Druckluftkreislauf benötigt ist, welcher im Regelfall zumindest aus einem Kompressor, einem Druckluft-Tank, einer Mehrzahl an (Einlass- und/oder Auslass-) Ventilen sowie einer Vielzahl an Reinigungsdüsen bestehend. Diese Komponenten verlangen nach einem entsprechenden Bauraum, der in einem ohnehin platzbegrenzten Dachmodul-Bauraum nur unter hohem Design- und Konstruktionsaufwand bereitgestellt werden kann. Alternativ können die Druckluftkomponenten zwar auch in einen Bauraum des übrigen Kraftfahrzeuges (z. B. in einen Kofferraum) ausgelagert sein, dieser ist jedoch zum einen ebenfalls aufgrund einer Vielzahl an weiterer Fahrzeugkomponenten begrenzt, zum anderen ist es sodann notwendig, Druckluftleitungen bis in den Bauraum des Dachmoduls zu führen, was zumindest montageseitig und kostenseitig einen hohen Mehraufwand darstellt. Zudem ist durch den Designaufwand und die Bauraumproblematik ein hoher Abstimmungsbedarf mit dem jeweiligen Erstausrüster (auch genannt OEM = Original Equipment Manufacturer) notwendig, was den gesamten Auslegungs- und Entwicklungsprozess ineffizient gestaltet. Ein weiteres Problem ist, dass die für die Druckluftbereitstellung benötigten Komponenten, insbesondere jedoch der Kompressor, einen hohen Energiebedarf aufweisen, der von einer kraftfahrzeugeigenen Energiequelle, zumeist also dem Batteriespeicher und/oder dem Verbrennungsmotor, bereitgestellt werden muss, was sich jeweils zu Lasten einer Reichweite des Kraftfahrzeuges niederschlägt.
Ebenfalls nachteilig bei bestehenden Druckluft-Reinigungseinrichtungen ist, dass eine Vielzahl an Druckluftreinigungsdüsen benötigt ist, um eine effiziente und flächendeckende Reinigung des zu reinigenden Durchsichtsbereiches sicherzustellen. Die Druckluftreinigungsdüsen sind dabei zumeist in einem geringen Abstand vor dem zu reinigenden Durchsichtsbereich auf der Außenoberfläche der Dachhaut angeordnet, wobei jeweils mehrere Druckluftreinigungsdüsen pro zu reinigendem Durchsichtsbereich in unterschiedlichen Winkelstellungen zueinander und relativ zu dem Durchsichtsbereich auf diesen ausgerichtet sind. Insbesondere im Falle, dass ein Dachmodul eine Mehrzahl an Umfeldsensoren und somit auch eine Mehrzahl an Durchsichtsbereichen umfasst, ist eine Vielzahl an Druckluftreinigungsdüsen an dem Dachmodul anzuordnen, was in einem enormen Montageaufwand resultiert. So muss nämlich zumeist jede einzelne Druckluftreinigungsdüse mittels einer Druckluftleitung mit zumindest einem Druckluftverteiler verbunden sein und oftmals über ein düseneigenes Ventil angesteuert werden. Hierzu ist ein komplexes pneumatisches System mit einer Vielzahl an Verbindungs- und Anschlussstellen in dem Dachmodul zu installieren. Es entstehen also hohe Kosten für die Montage. Zudem gestaltet sich die Montage der Vielzahl von Komponenten insgesamt als schwierig. Zudem steigt aufgrund der Komplexität des Systems dessen Ausfallwahrscheinlichkeit, da beispielsweise Einzelkomponenten ausfallen können. Eine Leckage innerhalb des komplexen Druckluftsystems kann beispielsweise zu einem Gesamtausfall der Druckluftreinigungseinrichtung führen, da sich je nach ausgefallener Komponenten ggf. kein notwendiger Systemdruck mehr aufbauen lässt. Auch kann die Vielzahl von Druckluftreinigungsdüsen in unmittelbarer Nähe vor dem Durchsichtsbereich dazu führen, dass durch die Druckluftreinigungsdüsen bzw. deren jeweilige Abdeckung Erhebungen auf der Dachhaut entstehen, die ein Sichtfeld des Umfeldsensors einschränken und zur Ausbildung von sogenannten „Geisterbildern“ oder schwarzen Stellen im Erfassungsbereich des Umfeldsensors führen können. Hierdurch wird die Funktionsweise und Erfassungsgenauigkeit des Umfeldsensors entsprechend negativ beeinflusst.
Ein weiteres Problem, mit dem Umfeldsensor während ihres bestimmungsgemäßen Gebrauches konfrontiert sein können, ergibt sich durch eine grundsätzlich mögliche Vereisung des Durchsichtsbereiches bei kalten, frostigen Umgebungsbedingungen (bei Temperaturen unterhalb des Nullpunktes (in °C)). Durch eine derartige Vereisung bzw. durch eine Entstehung einer Eisschicht auf der Außenoberfläche des Durchsichtsbereiches wird der ansonsten für den Umfeldsensor transparente Durchsichtsbereich opak und somit für den Umfeldsensor undurchsichtig. Zur Lösung dieses Vereisungsproblems ist es im Automobilbau grundsätzlich bekannt, eine Vielzahl von Heizdrähten in Scheiben zu integrieren. Mittels einer angelegten Spannung wird ein Stromfluss durch die Heizdrähte erzeugt, durch den die Heizdrähte erwärmt werden. Die Erwärmung der Heizdrähte sorgt für eine Erwärmung der Scheibe aus ihrem Inneren heraus, so dass eine etwaige Eisschicht zu schmelzen beginnt und letztlich entfernt werden kann. Diese Art der Enteisung ist grundsätzlich auch für den Durchsichtsbereich eines Umfeldsensors bekannt, weist hier allerdings den Nachteil auf, dass ein derartig gefertigter Durchsichtsbereich einem komplexen Fertigungsverfahren bedarf und zudem die in dem Durchsichtsbereich angeordneten Drähte eine Transmission bzw. Durchlässigkeit des Durchsichtsbereiches negativ beeinflussen. Hierdurch wird wieder die Funktionsweise und Erfassungsgenauigkeit des Umfeldsensor negativ beeinflusst, da dieser in dem Bereichen, in denen die Heizdrähte in dem Durchsichtsbereich angeordnet sind, keine ungehinderte Sicht auf ein zu erfassendes Objekt hat. Aufgrund des für die meisten Umfeldsensoren anzuwendenden Triangulationsprinzips wird dieser Erfassungsdefekt umso mehr verstärkt, je weiter ein zu erfassendes Ziel von dem Umfeldsensor entfernt ist. Daher erscheinen die bekannten Heizdraht-basierten Lösungen zur Enteisung eines Durchsichtsbereiches unzureichend.
Der Erfindung liegt daher eine erste Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul mit einer Reinigungseinrichtung vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Standes der Technik vermeidet.
Die Aufgabe wird durch ein Dachmodul gemäß der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert. Das Dachmodul umfasst zumindest einen Umfeldsensor, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch einen Durchsichtsbereich elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und zumindest eine Reinigungseinrichtung, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Das erfindungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung einen sich im Wesentlichen länglich erstreckenden Düsenkörper mit einer Vielzahl von Austrittsdüsen umfasst.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug gelöst. Das Dachmodul umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert. Das Dachmodul umfasst ferner zumindest einen Umfeldsensor, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch einen Durchsichtsbereich elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und zumindest eine Reinigungseinrichtung. Die zumindest eine Reinigungseinrichtung umfasst zumindest eine Austrittsdüse, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Das erfindungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung zumindest über eine Zufuhrleitung mit einem Gebläse verbunden ist, so dass ein durch das Gebläse erzeugbarer Luftstrom aus der zumindest einen Austrittsdüse zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches austreten kann. Besonders bevorzugt ist ein solches Gebläse in dem Dachmodul umfasst ist. Alternativ kann auch bevorzugt das (ohnehin in einem Kraftfahrzeug vorgesehene) Gebläse eines Klimamanagementsystems eines Kraftfahrzeuges erfindungsgemäß genutzt werden. Es versteht sich, dass sämtliche Ausgestaltungen und Ausführungsformen in äquivalenter Art und Weise für beide erfindungsgemäßen Lösungen zum Einsatz kommen können, ohne hierzu in redundanter Form genannt zu werden.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird gegenüber dem Stand der Technik eine Vielzahl von Druckluftreinigungsdüsen, die mit einem hohen Montageaufwand verlegt werden müssen, durch einen vorzugsweise einzigen Düsenkörper ersetzt, der eine Vielzahl von Austrittsdüsen umfasst. Der Düsenkörper kann somit deutlich einfacher verlegt bzw. montiert werden, da bevorzugt nur noch ein Anschluss, vorzugsweise an ein Gebläse, über eine Zufuhrleitung notwendig ist. Der Düsenkörper bildet zusammen mit der Vielzahl von Austrittsdüsen sozusagen eine längliche Multi-Düse, die nur einen Düsenkörper, jedoch eine Vielzahl von Düsenköpfen aufweist. Zudem kann die Funktion der Vielzahl von separaten Druckluftreinigungsdüsen, die im Stand der Technik jeweils einzeln auf der Dachhaut des Dachmoduls moniert werden musste, nunmehr vorzugsweise von einem einzigen Düsenkörper übernommen werden, da dieser die Vielzahl von Austrittsdüsen umfasst. Diese Vielzahl von Austrittsdüsen weist funktional vorzugsweise eine gleiche Reinigungswirkung auf, wie sie im Stand der Technik durch die Vielzahl an separaten Druckluftreinigungsdüsen breitgestellt werden musst. Somit ist die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung deutlich einfacher zu installieren und verringert den Montageaufwand und die daraus resultierenden Kosten. Ebenfalls muss die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung nicht mehr notwendigerweise mit Druckluft betrieben werden, da durch die Vielzahl an Austrittsdüsen in dem Düsenkörper und eine bevorzugte Möglichkeit einer gerichteten Strömungsführung eine Reinigung des Durchsichtsbereiches auch mit einem Luftstrom mit einem geringeren Druckniveau ermöglicht ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, da somit keine Druckluftkomponenten, wie ein Kompressor, ein Drucklufttank, eine Vielzahl von Ventilen usw., mehr benötigt werden. Hierdurch kann gegenüber dem Stand der Technik ein großes Volumen an Bauraum eingespart werden, was designtechnisch und konstruktionsseitig von Vorteil ist. Insgesamt gestaltet sich die erfindungsgemäße Lösung daher als kompakter und günstiger. Zudem weist die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung den Vorteil auf, dass durch den durch die Reinigungseinrichtung bereitstellbaren Luftstrom, vorzugsweise auch eine Enteisungswirkung auf dem Durchsichtsbereich hervorgerufen werden kann. Dies ist insbesondere möglich, weil der erfindungsgemäß durch die Reinigungseinrichtung bereitstellbare Luftstrom vorzugsweise bereits vorgewärmt sein kann und dadurch bei Auftreffen auf den Durchsichtsbereich eines Erwärmung desselben hervorruft. Somit kann vorzugsweise auf eine Anordnung von Heizdrähten innerhalb des Durchsichtsbereiches verzichtet werden, wodurch die damit einhergehenden negativen Effekte nicht mehr auftreten. Vielmehr kann durch den erfindungsgemäßen Düsenkörper die Funktion der Reinigung und Enteisung kombiniert erfüllt werden, was im Stand der Technik bislang nicht möglich war. Dieser synergetische Zusammenhang wird sich insgesamt positiv auf die Kostenbilanz des erfindungsgemäßen Dachmoduls aus. Besonders bevorzugt kann durch die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung ein kontinuierlicher Luftstrom auf den Durchsichtsbereich geleitet werden, durch den Verschmutzungen bzw. ein Ansetzen von Verschmutzungen verringert werden kann. Somit kann durch die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung auf energiesparende Weise auch präventiv ein Verschmutzen des Durchsichtsbereiches verringert werden. Es kann also vorzugsweise ein kontinuierlicher Luftfilm auf dem Durchsichtsbereich ausgebildet werden, durch den eine Verschmutzung des Durchsichtsbereiches minimiert wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durch die genutzte Abwärme nicht nur eine Enteisungsfunktion bereitgestellt ist, sondern auch noch eine Trocknung des Durchsichtsbereiches erfolgen kann. Somit werden beispielsweise einzelne Wassertropfen, die auf der (Außen-) Oberfläche des Durchsichtsbereiches zurückbleiben können, besser getrocknet werden und stören somit nicht die Sicht des Umfeldsensors. Zur Bereitstellung einer derartigen Trocknungsfunktion im Stand der Technik müsste hingegen energieintensive Druckluft eingesetzt werden, was erfindungsgemäß nunmehr entfallen kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch eine konstante Geräuschemission des Gebläses ein gleichbleibendes Geräusch verursacht ist, das gegenüber einer Druckluftreinigung, bei der Geräusche durch die Druckluftstöße verursacht sind, leiser ausfällt. Ein derartiges Geräusch wird daher von den Insassen als weniger störend empfunden, wodurch insgesamt der Fahrkomfort verbessert wird.
Unter der Formulierung „zumindest ein/eine“ wird vorliegend verstanden, dass das erfindungsgemäße Dachmodul eine oder mehrere der betreffenden Komponenten umfassen kann. Unter der Formulierung „im Wesentlichen länglich“ ist zu verstehen, dass der Düsenkörper vorzugsweise eine längliche Grundform aufweisen kann, jedoch nicht notwendigerweise gerade ausgerichtet sein muss. Der Düsenkörper kann vielmehr auch einen gekrümmten, gekurvten und/oder einen einer vorbestimmten Kontur folgenden Verlauf haben, solange er eine Längserstreckung aufweist, die größer als seine Breiten- und/oder Höhenerstreckung ist. Unter dem Begriff „Austrittsdüse“ wird vorliegend eine Art von Austrittsöffnung verstanden. Es versteht sich, dass der Umfeldsensor auch Teil eines Sensormoduls sein kann, das in dem Dachmodul umfasst ist und das den Umfeldsensor sowie weitere elektronische Komponenten und/oder mechanische Bauteile (z. B. ein Gehäuse, Teile eines Gehäuses und/oder einen Antrieb und weiteres) umfassen kann.
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.
Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Dachmoduls nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und 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.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Düsenkörper im Wesentlichen rohrförmig oder schlauchförmig, insbesondere einen Hohlquerschnitt aufweisend, ausgestaltet. Der Düsenkörper kann also vorzugsweise die Form eines Rohres aufweisen oder zumindest ähnlich einem Rohr ausgestaltet sein. Alternativ kann der Düsenkörper vorzugsweise die Form eines Schlauches aufweisen oder zumindest ähnlich einem Schlauch ausgestaltet sein. Die Ausgestaltung des Düsenkörpers als Rohr oder Schlauch ist besonders bevorzugt, da diese Komponenten als Standardteile in verschiedensten Dimensionierungen verfügbar sind, so dass der Düsenkörper besonders kostengünstig bereitgestellt werden kann. Die Standardkomponenten können dann lediglich nachbearbeitet werden, um in der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung verwendet zu werden. Bevorzugt ist es, wenn der Düsenkörper einen Hohlquerschnitt umfasst. Derart kann in einen inneren Hohlraum des Düsenkörpers auf einfache Art und Weise, z. B. mittels eines Anschlussstutzens, Luft eingeleitet werden, die dann durch die Vielzahl von Austrittsdüsen austreten kann. Besonders bevorzugt ist der Düsenkörper, betrachtet in seiner Längsrichtung, an seinem einen Ende luftundurchlässig verschlossen, so dass eine in den Düsenkörper einströmende Luft dazu gezwungen wird, durch die Vielzahl von Austrittsdüsen aus dem Düsenkörper wieder zu entweichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vielzahl von Austrittsdüsen in Form einer Vielzahl von Löchern und/oder Schlitzen in dem Düsenkörper bereitgestellt. Die Vielzahl von Austrittsdüsen kann also beispielsweise durch eine Vielzahl von Bohrungen (vorzugsweise mit einem Bohrdurchmesser in einem Bereich von 0,1 mm bis 2 mm) in dem Düsenkörper bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann also ein Standardrohr, welches vorzugsweise an seinem einen Ende versiegelt ist, mit einem Feinbohrer bearbeitet werden, so dass eine Vielzahl von Bohrungen in das Rohr eingebracht werden. Diese Bohrungen bilden dann die Vielzahl von Austrittsdüsen. Besonders bevorzugt ist die Vielzahl von Austrittsdüsen in einem Bereich um eine Hauptachse des Düsenkörpers angeordnet, die sich entlang seiner Längsrichtung erstreckt. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, die Vielzahl von Austrittsdüsen durch Schlitze bereitzustellen, die beispielsweise in den Düsenkörper gefräst werden können. Die Schlitze weisen vorzugsweise eine Dimensionierung in einem Bereich von 0,1 mm bis 2 mm auf. Derartige Schlitze können besonders bevorzugt sein, wenn der Düsenkörper durch einen Schlauch gebildet ist, da ein derartiger Schlauch auf einfach Art und Weise geschlitzt (beispielsweise durch ein Nadelkissen punktiert) werden kann. Alternativ ist es auch möglich, die Vielzahl von Austrittsdüsen in dem Düsenkörper mittels eines Lasers zu fertigen. Dies hat den Vorteil, dass bspw. auch konische Querschnitte einer Austrittsöffnung hergestellt werden können, so dass der Düseneffekt verstärkt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vielzahl von Austrittsdüsen derart in dem Düsenkörper angeordnet ist, dass die einzelnen Austrittsdüsen jeweils eine im Wesentlichen gleiche oder jeweils eine unterschiedliche Ausrichtung relativ zu dem Durchsichtsbereich aufweisen. Die einzelnen Austrittsdüsen können also beispielsweise gleichgerichtet zueinander angeordnet sein, jedoch gegenüber dem Durchsichtsbereich einen Anstellwinkel aufweisen. Die einzelnen Austrittsdüsen können auch derart ausgebildet sein, dass sie untereinander verschiedene Austrittswinkel aufweisen. Hierdurch kann eine gerichtete Strömungsführung eines aus der Vielzahl von Austrittsdüsen austretenden Luftstroms auch mittels des jeweiligen Austrittswinkels der jeweiligen Düse vorbestimmt werden. Somit lassen sich je nach Ausformung des Durchsichtsbereiches und Anordnung des Düsenkörpers relativ zu dem Durchsichtsbereich verschiedenste Luftströmungen bzw. Strömungsprofile ausbilden. Unter „im Wesentlichen gleich“ ist zu verstehen, dass die einzelnen Austrittsdüsen bis auf Fertigungsungenauigkeiten bei der Fertigung der Austrittsdüsen in dem Düsenkörper den gleichen Austrittswinkel für eine ausströmende Luft definieren können. Eine jeweilige Austrittsrichtung der einzelnen Austrittsdüsen verläuft vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht (d. h., 90° ± 10 %) zu einer Längshauptachse des Düsenkörpers.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Düsenkörper in der Art einer rohrförmigen, insbesondere mikroporösen (definiert Poren mit einem Durchmesser von < 2 nm), mesoporös (definiert Poren mit einem Durchmesser zwischen 2 und 50 nm) oder makroporös (definiert Poren mit einem Durchmesser von > 50 nm), Membran ausgebildet, die vorzugsweise zumindest bereichsweise mittels einer Versiegelungslackschicht luftundurchlässig versiegelt sein kann. Eine derartige Membran kann bspw. aus einem mikroporösen Kunststoff oder einer mikroporösen Keramik hergestellt sein, so dass bereits während des Herstellungsprozesses material- und fertigungsbedingt eine Vielzahl von Austrittsdüsen ausgebildet werden. Durch die bevorzugte zumindest bereichsweise Versiegelung der Membran kann beispielsweise ein gerichteter Luftauslass entlang eines nicht versiegelten Membranbereiches bereitgestellt werden, durch den dann aus der Vielzahl von mikroporösen Austrittsöffnungen ein Luftstrom auf gerichtete Art und Weise entweichen und vorzugsweise auf den Durchsichtsbereich gelenkt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Düsenkörper mit der Vielzahl von Austrittsdüsen derart relativ zu dem Durchsichtsbereich ausgerichtet, dass ein beispielsweise bei der Reinigung und/oder Enteisung erzeugter Luftstrom von au-ßen, vorzugsweise entlang einer Fahrtrichtung, auf den Durchsichtsbereich auftreffen kann. Mit anderen Worten ist vorzugsweise der gesamte Düsenkörper gegenüber dem Durchsichtsbereich derart ausgerichtet, dass ein aus dem Düsenkörper austretender Luftstrom zum Zwecke der Reinigung und/oder Enteisung möglichst gesamthaft auf den Durchsichtsbereich auftreffen kann. Die Ausrichtung des Düsenkörpers relativ zu dem Durchsichtsbereich kann aufgrund der länglichen Erstreckung des Düsenkörpers auf einfache Weise realisiert werden, da der Düsenkörper vorzugsweise lediglich um seine Längsachse herumgedreht werden muss, um die Vielzahl von Austrittsdüsen auf den Durchsichtsbereich auszurichten. Die Vielzahl der Austrittsdüsen ist vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Düsenkörpers ausgerichtete, so dass eine Ausrichtung gegenüber des Durchsichtsbereiches durch eine Drehung des Düsenkörpers um seine Längsachse erfolgen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Flächenbauteil, in einer Blickrichtung entlang einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, vor dem Durchsichtsbereich einen sich im Wesentlichen länglich erstreckenden Führungskanal auf, der gegenüber der Außenoberfläche der Dachhaut in Richtung eines Fahrzeuginneren zurückversetzt ist und dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Düsenkörper zumindest teilweise aufzunehmen. In dieser Ausführungsform ist der Düsenkörper also vorzugsweise zumindest teilweise in dem Führungskanal angeordnet, kann also auch zum Teil aus dem Führungskanal (und auch gegenüber der Dachhaut) herausragen. Der Führungskanal kann vorzugsweise durch eine entsprechende Formgebung der Urform bereits bei der Herstellung des Flächenbauteils (z. B. mittels Tiefziehen) in diesem geformt werden. Der Führungskanal bildet vorzugsweise einen Montageraum für den Düsenkörper aus und kann hierzu vorzugsweise im Wesentlichen (d. h., abzüglich fertigungs- und montagebedingter Toleranzen) die Dimensionierung des Düsenkörpers umfassen. Der Führungskanal kann vorzugsweise Montagehilfen, beispielsweise in Form von zusätzlichen Bauteilen oder durch seine Formgebung bereitgestellten Wänden, für die Befestigung des Düsenkörpers in dem Führungskanal umfassen. Vorzugsweise ist der Führungskanal derart dimensioniert, dass er den Düsenkörper komplett aufnehmen kann, Somit kann verhindert werden, dass ein Teil des Düsenkörpers über die Dachhaut hervorsteht und dadurch eine Störkontur für den Umfeldsensor ausbildet. Durch die Form des Führungskanals, dem der vorzugsweise rohr- oder schlauchförmige Düsenkörper angeordnet ist, kann ein aus der Vielzahl von Austrittsdüsen austretender Luftstrom vorzugsweise gerichtet und möglichst flächig auf den Durchsichtsbereich des Umfeldsensors gelenkt werden. Der Führungskanal ist besonders bevorzugt in der Art einer Nut oder einer Einkerbung in die Dachhaut eingelassen bzw. wird durch das Flächenbauteil entsprechend als Nut oder Einkerbung bereits während der Herstellung ausgeformt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Düsenkörper ortsfest in dem Führungskanal angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Düsenkörper in dem Führungskanal zumindest abschnittsweise um eine Drehachse, die vorzugsweise seiner Längsachse entspricht, drehbar. Der Düsenkörper kann sich als relativ zu dem Dachmodul in dem Führungskanal nur um seine Drehachse drehen, wobei diese Drehung vorzugsweise auf ein vorbestimmtes Segment um die Drehachse beschränkt ist. Der Düsenkörper kann vorzugsweise mittels einer Steuerung, die einen Antriebsmotor ansteuert, der mit der Düsenkörper interagiert, gedreht werden. Bei dem Antriebsmotor kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Stellmotor handeln. Durch die Drehung des Düsenkörpers kann ein austretender Luftstrom bspw. über eine Oberfläche des Durchsichtsbereiches geleitet werden und kann je nach Drehwinkel auf einen bestimmten Bereich des Durchsichtsbereiches fokussiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in einem Bereich des Führungskanals zumindest eine Strömungsleitkontur vorgesehen ist, mittels derer eine aus der Vielzahl von Austrittsdüsen austretende Luftströmung in Richtung des Durchsichtsbereiches geleitet werden kann. Die Strömungskontur kann beispielsweise bereits durch eine entsprechende Ausformung des Flächenbauteils als eine Art Stufe oder Erhebung ausgebildet sein. Alternativ kann die Strömungskontur auch nachträglich in dem Bereich des Führungskanals angeordnet, z. B. mit dem Flächenbauteil verklebt, werden. Die Strömungskontur kann grundsätzlich eine Vielzahl von Formen (bzw. Querschnitten) aufweisen. Entscheidend ist, dass die Strömungskontur dazu beiträgt, dass die aus der Vielzahl von Austrittsdüsen austretende Luftströmung in einer gerichteten und möglichst konzentrierten Art und Weise auf den Durchsichtsbereich geleitet wird. Bei der Strömungskontur kann es sich im einfachsten Fall beispielsweise um ein längliches Profil mit einer abgerundeten Mantelfläche handeln, über das die Luftströmung geleitet und durch das die Luftströmung in dem Führungskanal ausgerichtet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strömungsleitkontur dazu ausgebildet, eine Engstelle in dem Führungskanal auszubilden, durch welche die Luftströmung in Richtung des Durchsichtsbereiches beschleunigbar ist. Die Engstelle bewirkt, dass die Luftströmung bedingt durch eine Verjüngung des Strömungsquerschnittes beschleunigt wird, so dass die aus dem Führungskanal ausströmende Luft in Richtung des Durchsichtsbereiches beschleunigt wird. Hierdurch kann eine effektivere Reinigungswirkung erzielt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Dachmodul ein Gebläse und vorzugsweise einen Lufteinlass. Das Gebläse ist unmittelbar oder mittelbar mittels zumindest einer Zufuhrleitung mit dem Düsenkörper verbunden, so dass ein durch das Gebläse erzeugbarer Luftstrom aus der Vielzahl von Austrittsdüsen zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches in Form eines geführten Luftstroms austreten kann. Das Gebläse kann bspw. auch Teil eines Kühlsystems des Dachmoduls sein, wobei die Zufuhrleitung dann in Form eines Bypasses mit dem Kühlkanal verbunden ist (wobei in diesem Fall das Gebläse nur mittelbar mittels der Zufuhrleitung mit dem Düsenkörper verbunden ist). Jedoch ist auch eine direkte, unmittelbare Verbindung zwischen dem Gebläse und dem Düsenkörper über die Zufuhrleitung möglich. Das Gebläse ersetzt hierbei besonders bevorzugt die Druckluftkomponenten, wie sie im Stand der Technik bislang verwendet wurden. Das Gebläse kann in dem Dachmodul angeordnet sein. Der Lufteinlass muss dabei nicht notwendigerweise an dem Dachmodul angeordnet sein, sondern kann alternativ auch an einem andern Bereich des Kraftfahrzeuges bereitgestellt sein. Es ist lediglich von wichtig, dass das Gebläse über eine Zufuhrleitung mit dem Lufteinlass verbunden ist und mit einer Zufuhrleitung mit dem Düsenkörper verbunden ist. Somit kann das Gebläse beispielsweise Luft von außerhalb durch den Lufteinlass ansaugen und über die Zufuhrleitung zu dem Düsenkörper leiten. Die angesaugte Luft kann dann durch die Vielzahl von Austrittsdüsen aus dem Düsenkörper austreten und wird vorzugsweise dabei in gerichteter Art und Weise auf den Durchsichtsbereich gelenkt. Vorzugsweise kann die Luft innerhalb der Zufuhrleitungen vorgewärmt werden, so dass die Luft beim Auftreffen auf den Durchsichtsbereich diesen erwärmen kann. Somit kann eine Enteisungsfunktion zur Enteisung des Durchsichtsbereiches bereitgestellt werden. Ein Vorwärmen der Luft kann bspw. durch eine Nutzung von Abwärme von einer oder mehreren elektronischen Komponenten, die in dem Dachmodul verbaut sein können, über Wärmetauscher erfolgen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Reinigungseinrichtung vorzugsweise mittels einer Zufuhrleitung unmittelbar oder mittelbar an ein Gebläse eines Klimamanagementsystems eines Kraftfahrzeuges anschließbar, so dass eine durch das Klimamanagementsystem bereitgestellte Abluft mittels des Gebläses dem Düsenkörper zuführbar ist und aus der Vielzahl von Austrittsdüsen zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches in Form eines geführten Luftstroms austreten kann. Vorzugsweise weist ein Kraftfahrzeug also zumindest ein Klimamanagementsystem mit einem Gebläse und ein erfindungsgemäßes Dachmodul (sowie dessen Ausgestaltungen) auf. Der Düsenkörper kann mittels der Zufuhrleitung vorzugsweise an das Klimamanagementsystem, z. B. einen Klimakanal des Klimamanagementsystems, angeschlossen sein. In einem derartigen Anschluss bildet die Zufuhrleitung einen Bypasses zu dem Klimamanagementsystem. Über den Bypass kann dann eine Abluft des Klimamanagementsystems über die Zufuhrleitung dem Düsenkörper als Zuluft zugeführt werden. Die zumindest eine Reinigungseinrichtung ist vorzugsweise mittels einer Zufuhrleitung unmittelbar oder mittelbar (d. h. bspw. über einen Kanal) an das Gebläse des Klimamanagementsystems des Kraftfahrzeuges angeschlossen, so dass eine durch das Klimamanagementsystem bereitgestellte Abluft mittels des Gebläses dem Düsenkörper zugeführt werden kann. Die derart dem Düsenkörper zugeführte Luft kann dann aus der Vielzahl von Austrittsdüsen zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches in Form eines geführten Luftstroms austreten. Idealerweise wird also eine Zuluft zu dem Düsenkörper durch die Abluft des Kühlsystems des Fahrzeuges bereitgestellt und über das kühlsystemeigene Gebläse zu dem Düsenkörper über zumindest eine Zufuhrleitung gefördert. Somit werden keine zusätzlichen Komponenten, wie ein zusätzliches Gebläse, benötigt, so dass viel Bauraum eingespart werden kann. Auch werden in dieser Ausführungsform keine zusätzlichen Verbraucher, z. B. in Form eines zusätzlichen Gebläses, benötigt, so dass diese Lösung wesentlich kompakter und günstiger ausgeführt werden kann. Zudem ist die Abluft des Kühlsystems bereits durch das Fahrzeuginnere vorgeheizt, so dass auf günstige Art und Weise ohne zusätzlichen Energiebedarf Warmluft für eine Enteisungsfunktion bereitgestellt werden kann. Die warme Abluft des Kühlsystems kann nämlich den Durchsichtsbereich erwärmen und somit die Enteisungsfunktion übernehmen.
Unter dem Begriff „Gebläse“ ist vorliegend ein Ventilator oder eine Art (fremd) angetriebene Strömungsmaschine zu verstehen, die ein gasförmiges Medium, zum Beispiel Luft, fördert. Dazu kann das Gebläse beispielsweise ein axial oder radial durchströmtes Laufrad aufweisen, das meist in einem Gehäuse rotiert. Das Gebläse kann in der Art eines Axialventilators, eines Diagonalventilators, eines Radial-/Zentrifugalventilators, eines Tangential- oder Querstromventilators oder dergleichen ausgeführt sein.
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.
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.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Dachmodul;
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reinigungseinrichtung in einer schematischen Ansicht;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Reinigungseinrichtung in einer seitlichen Ansicht;
4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Reinigungseinrichtung in einer seitlichen Ansicht; und
5 ein Ausführungsbeispiel eines Düsenkörpers perspektivischen Ansicht.

In 1 ist ein Fahrzeugdach 100 dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung einer Dachhaut 14 des Fahrzeugdaches 100 eines Kraftfahrzeugs (nicht komplett gezeigt). In einem frontseitigen Bereich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse x ein Umfeldsensor 16 angeordnet. Der Umfeldsensor 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.
Der Umfeldsensor 16 blickt durch einen Durchsichtsbereich 18, der beispielsweise an einem Gehäuse 17 des Umfeldsensors 16 vorgesehen sein kann oder auch durch Flächenbauteil 12 ausgebildet sein kann. Der Durchsichtsbereich 18 kann beispielsweise aus einem vorzugsweise bruchsicheren Kunststoff oder sonstigen (teil-) transparenten Material hergestellt sein und in das Gehäuse 17 des Umfeldsensors 16 oder auch in das Flächenbauteil 12 in der Art eines Fensters eingelassen sein. Im Falle der 2 und 3 ist das Gehäuse 17 unterhalb des Flächenbauteils 12 angeordnet und wird von diesem überdeckt. Der Durchsichtsbereich 18 ist in dem Flächenbauteil 12 vorgesehen. Der Umfeldsensor 16 ist vorliegend ein Lidar-Sensor, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch den Durchsichtsbereich 18 elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Es können auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-) Kameras zum Einsatz kommen. Der Umfeldsensor 16 ist entlang einer optischen Achse 20 ausgerichtet, die im Falle von 1 parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist. Der Umfeldsensor 16 umfasst ein sich im Wesentlichen kegelförmig um die optische Achse 20 erstreckendes Blickfeld 21 auf, innerhalb dessen Umfeldsensor 16 die Umgebung des Fahrzeuges erfassen kann. Das Blickfeld 21 ist in den 2 und 3 schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt.
An dem Flächenbauteil 12 ist erfindungsgemäße zudem eine Reinigungseinrichtung 22 angeordnet. Die Reinigungseinrichtung 22 umfasst einen sich im Wesentlichen länglich erstreckende Düsenkörper 24 mit einer Vielzahl von Austrittsdüsen 26 umfasst. Der Düsenkörper 24 ist in 5 in isolierte Form dargestellt, wobei zu erkennen ist, dass die Vielzahl von Austrittsdüsen 26 beispielsweise in Form von Löchern bereitgestellt sein können. Der Düsenkörper 24 ist im Wesentlichen rohrförmig ausgestaltet und weist einen Hohlquerschnitt auf. Alternativ kann er auch schlauchförmig oder in Form einer porösen Membran ausgeführt sein. Der Düsenkörper 24 erstreckt sich entlang einer Längsachse 28, die in dem in 1 gezeigten Fall parallel zu einer Fahrzeugbreitenrichtung y ausgerichtet ist. Die einzelnen Austrittsdüsen 26 weisen jeweils eine im Wesentlichen gleiche Ausrichtung zueinander auf, sind also parallel zueinander ausgerichtet. Eine jeweilige Austrittsrichtung 30 (siehe beispielhaft für eine Austrittsdüse 26 in 5) der jeweiligen Austrittsdüsen 26 verläuft orthogonal zu der Längsachse 28 des Düsenkörpers 24.
Der Düsenkörper 24 ist mit der Vielzahl von Austrittsdüsen 26 derart relativ zu dem Durchsichtsbereich 18 ausgerichtet, dass ein Luftstrom 32 (siehe 3) von außen, vorzugsweise entlang einer Fahrtrichtung 34, auf den Durchsichtsbereich 18 auftreffen kann, um diesen beispielsweise zu reinigen oder zu enteisen.
Zur Anordnung des Düsenkörpers 24 umfasst das Flächenbauteil erfindungsgemäß einen Führungskanal 36. Im Falle der 1 bis 3 weist das Flächenbauteil 12 den Führungskanal 36, in einer Blickrichtung entlang der optischen Achse 20 des Umfeldsensors 16 betrachtet, in der Fahrtrichtung 34 vor dem Durchsichtsbereich 18 auf. Der Führungskanal 36 erstreckt sich im Wesentlichen länglich und ist gegenüber der Außenoberfläche der Dachhaut 14 in Richtung eines Fahrzeuginneren zurückversetzt. Der Führungskanal 36 ist dazu ausgebildet, den zumindest einen Düsenkörper 24 zumindest teilweise aufzunehmen. Vorliegend nimmt der Führungskanal 36 den Düsenkörper 24 vollständig auf. Der Führungskanal 36 weist hierzu, wie aus den 2 und 3 hervorgeht, einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf, in dem der Düsenkörper 24 angeordnet ist. Der Führungskanal 36 erstreckt sich dabei in der Längsrichtung 28 vorzugsweise so weit, dass der gesamte Düsenkörper 24 in den Führungskanal 36 aufgenommen ist. Mit anderen Worten ist der Führungskanal 36 in der Längsrichtung 28 betrachtet, so groß dimensioniert wieder Düsenkörper 24. Der Führungskanal 36 ist hierzu in der Art einer Nut oder einer Einkerbung in die Dachhaut 14 eingelassen. Der Düsenkörper 24 ist vorliegend ortsfest in dem Führungskanal 36 angeordnet. Der Düsenkörper kann grundsätzlich auch ortsfest und zumindest abschnittsweise drehbar um eine Drehachse in dem Führungskanal 36 angeordnet sein. Die Drehachse kann vorzugsweise mit der Längsachse 28 des Düsenkörpers 24 zusammenfallen.
Wie aus 3 hervorgeht, kann in dem Bereich des Führungskanals 36 zumindest eine Strömungsleitkontur 38 vorgesehen sein, mittels derer eine aus der Vielzahl von Austrittsdüsen 26 austretende Luftströmung 32 an der Strömungsleitkontur 38 entlanggeführt in Richtung des Durchsichtsbereiches 18 geleitet werden kann. Die Strömungsleitkontur 38 weist im Falle von 3 einem im Wesentlichen halbrunden Querschnitt (mit einem Schnitt entlang der Fahrzeuglängsrichtung x und einer Fahrzeughöhenrichtung z) auf.
Der Luftstrom für die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung 22 kann mittels eines Gebläses 40 bereitgestellt werden. Hierzu kann in einem Ausführungsbeispiel das Dachmodul 10 das Gebläse 40 umfassen. An dem Dachmodul 10 ist dann vorzugsweise noch ein nicht näher gezeigter Lufteinlass vorgesehen. Das Gebläse 40 ist dabei unmittelbar oder mittelbar mittels zumindest einer Zufuhrleitung 42 mit dem Düsenkörper 24 verbunden, so dass ein durch das Gebläse 40 erzeugbarer Luftstrom aus der Vielzahl von Austrittsdüsen 26 zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches 18 in Form des geführten Luftstroms 32 austreten kann. Vorliegend ist das Gebläse 40 mittelbar über die Zufuhrleitung 42 mit dem Düsenkörper 24 verbunden. Die Zufuhrleitung 42 ist nämlich an einen Kühlkanal 44 (der nicht näher gezeigt ist) des Dach Moduls zehn angeschlossen. In dem Kühlkanal 44 ist beispielhaft das Gebläse 40 sowie weitere Kühlkomponenten. Der Kühlkanal 44 ist vorliegend über eine Wärmeleitelement 46 mit dem Umfeldsensor 16 beziehungsweise dem Gehäuse 17 verbunden.
Über das Wärmeleitelement 46 wird eine Abwärme des Umfeldsensors 16 an den Kühlkanal 44 abgeführt und heizt eine Abluft auf, die von dem Gebläse sodann (auch) in die Zufuhrleitung 42 befördert wird. Diese Abluft wird als Zuluft über die Zufuhrleitung 42 in den Düsenkörper 24 geleitet und tritt aus den Austrittsöffnungen bzw. Austrittsdüsen 26 aus. Durch die vorgewärmte Luft kann eine Enteisung des Durchsichtsbereiches 18 bereitgestellt werden.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann, wie aus 4 hervorgeht, die Reinigungseinrichtung 22 an das Gebläse 40 eines Klimamanagementsystems 48 des Kraftfahrzeuges angeschlossen sein, so dass eine durch das Klimamanagementsystem bereitgestellte Abluft mittels des Gebläses 40 dem Düsenkörper 24 zugeführt werden kann und aus der Vielzahl von Austrittsdüsen 26 zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches 18 in Form des geführten Luftstroms 32 austreten kann. Das Gebläse 40 ist auch hier über die Zufuhrleitung 42 mit dem Düsenkörper verbunden.
Eine Verbindung zwischen den Düsenkörper 24 und der Zufuhrleitung 42 kann unabhängig von der restlichen Ausführung beispielsweise über einen Anschlussstutzen 50 erfolgen (siehe 5), der an einem Ende des Düsenkörpers 24 angeordnet sein kann. Ein gegenüberliegendes Ende des Düsenkörpers 24 ist hingegen vorzugsweise luftundurchlässig versiegelt.
Bezugszeichenliste

10: Dachmodul
12: Flächenbauteil
14: Dachhaut
16: Umfeldsensor
17: Gehäuse
18: Durchsichtsbereich
20: optische Achse
21: Blickfeld
22: Reinigungsdüse
24: Düsenkörper
26: Vielzahl von Austrittsdüsen
28: Längsachse, Drehachse
30: Austrittsrichtung
32: Luftstrom
34: Fahrtrichtung
36: Führungskanal
38: Strömungsleitkontur
40: Gebläse
42: Zufuhrleitung
44: Kühlkanal
46: Wärmeleitelement
48: Kühlsystem
50: Anschlussstutzen
100: Fahrzeugdach
102: Querholm
104: Dachrahmen
106: Längsholm
108: Panoramadach
110: Rahmenstruktur

Claims

Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (12), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, mit zumindest einem Umfeldsensor (16), der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch einen Durchsichtsbereich (18) elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und mit zumindest einer Reinigungseinrichtung (22), mittels derer der Durchsichtsbereich (18) reinigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) einen sich im Wesentlichen länglich erstreckenden Düsenkörper (24) mit einer Vielzahl von Austrittsdüsen (26) umfasst.
Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (24) im Wesentlichen rohrförmig oder schlauchförmig, insbesondere einen Hohlquerschnitt aufweisend, ausgestaltet ist.
Dachmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Austrittsdüsen (26) in Form einer Vielzahl von Löchern und/oder Schlitzen in dem Düsenkörper (24) bereitgestellt ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Austrittsdüsen (26) derart in dem Düsenkörper (24) angeordnet ist, dass die einzelnen Austrittsdüsen (26) jeweils eine im Wesentlichen gleiche oder jeweils eine unterschiedliche Ausrichtung relativ zu dem Durchsichtsbereich (18) aufweisen.
Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (24) in der Art einer rohrförmigen Membran ausgebildet ist, die vorzugsweise zumindest bereichsweise mittels einer Versiegelungslackschicht luftundurchlässig versiegelt ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (24) mit der Vielzahl von Austrittsdüsen (26) derart relativ zu dem Durchsichtsbereich (18) ausgerichtet ist, dass ein Luftstrom (32) von außen, vorzugsweise entlang einer Fahrtrichtung, auf den Durchsichtsbereich (18) auftreffen kann.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenbauteil (12), in einer Blickrichtung entlang einer optischen Achse (20) des Umfeldsensors (16) betrachtet, vor dem Durchsichtsbereich (18) einen sich im Wesentlichen länglich erstreckenden Führungskanal (36) aufweist, der gegenüber der Außenoberfläche der Dachhaut (14) in Richtung eines Fahrzeuginneren zurückversetzt ist und dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Düsenkörper (24) zumindest teilweise aufzunehmen.
Dachmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (36) in der Art einer Nut oder einer Einkerbung in die Dachhaut (14) eingelassen ist.
Dachmodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (24) ortsfest in dem Führungskanal (36) angeordnet ist und vorzugsweise in dem Führungskanal (36) zumindest abschnittsweise um eine Drehachse drehbar ist.
Dachmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich des Führungskanals (36) zumindest eine Strömungsleitkontur (38) vorgesehen ist, mittels derer eine aus der Vielzahl von Austrittsdüsen (26) austretende Luftströmung (32) in Richtung des Durchsichtsbereiches (18) geleitet werden kann.
Dachmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkontur (38) dazu ausgebildet ist, eine Engstelle in dem Führungskanal (36) auszubilden, durch welche die Luftströmung (32) in Richtung des Durchsichtsbereiches (18) beschleunigbar ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) ein Gebläse (40) und vorzugsweise einen Lufteinlass umfasst, das unmittelbar oder mittelbar mittels zumindest einer Zufuhrleitung (42) mit dem Düsenkörper (24) verbunden ist, so dass ein durch das Gebläse (40) erzeugbarer Luftstrom aus der Vielzahl von Austrittsdüsen (26) zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches (18) in Form des geführten Luftstroms (32) austreten kann.
Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reinigungseinrichtung (22) unmittelbar oder mittelbar an ein Gebläse (40) eines Klimamanagementsystems (48) eines Kraftfahrzeuges anschließbar ist, so dass eine durch das Klimamanagementsystem (48) bereitgestellte Abluft mittels des Gebläses (40) dem Düsenkörper (24) zuführbar ist und aus der Vielzahl von Austrittsdüsen (26) zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches (18) in Form des geführten Luftstroms (32) austreten kann.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Umfeldsensor (16) in der Art eines Lidar-Sensors und/oder in der Art eines Radar-Sensors und/oder in der Art eines Kamera-Sensors und/oder in der Art eines Multikamera-Sensors ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug, umfassend ein Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (12), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, mit zumindest einem Umfeldsensor (16), der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch einen Durchsichtsbereich (18) elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und mit zumindest einer Reinigungseinrichtung (22), die zumindest eine Austrittsdüse (26) umfasst, mittels derer der Durchsichtsbereich (18) reinigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) zumindest über eine Zufuhrleitung (42) mit einem Gebläse (40) verbunden ist, so dass ein durch das Gebläse (40) erzeugbarer Luftstrom aus der zumindest einen Austrittsdüse (26) zum Zwecke einer Reinigung und/oder Enteisung des Durchsichtsbereiches (18) austreten kann.
Dachmodul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (40) in dem Dachmodul (10) umfasst ist oder das Gebläse (40) eines Klimamanagementsystems (48) eines Kraftfahrzeuges ist.