DE102022101566B4 - Sensor arrangement, comprising a sensor module and a disk element, and vehicle roof with such a sensor arrangement - Google Patents

Sensor arrangement, comprising a sensor module and a disk element, and vehicle roof with such a sensor arrangement Download PDF

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Abstract

Sensoranordnung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Sensormodul (26) mit einem Umfeldsensor (28), der in einer Überwachungsrichtung (A) ein Sensorsignal abgibt und/oder empfängt, sowie eine Blende, die ein Scheibenelement (30) umfasst, das in der Überwachungsrichtung (A) vor dem Umfeldsensor (28) angeordnet ist und das für das von dem Umfeldsensor (28) genutzte Sensorsignal transparent ist, wobei die Sensoranordnung (24) eine Strahlungsquelle (34) umfasst, die außerhalb eines Sichtfelds des Umfeldsensors (28) angeordnet ist und die elektromagnetische Strahlung auf das Scheibenelement (30) richtet, so dass dieses eine Erwärmung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenelement (30) eine Beschichtung (32) hat, welche die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle (34) zur Erwärmung des Scheibenelements (30) absorbiert und/oder dass das Scheibenelement (30) einen Scheibenkörper (31) umfasst, der aus einem Material gefertigt ist, das einen Füllstoff umfasst, der die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle (34) zur Erwärmung des Scheibenelements (30) absorbiert, wobei die Beschichtung (32) und/oder der Füllstoff Rußpartikel umfasst.Sensor arrangement of a motor vehicle, comprising a sensor module (26) with an environment sensor (28), which emits and/or receives a sensor signal in a monitoring direction (A), and a cover which comprises a disk element (30) which is in the monitoring direction (A ) is arranged in front of the environment sensor (28) and is transparent to the sensor signal used by the environment sensor (28), the sensor arrangement (24) comprising a radiation source (34) which is arranged outside a field of view of the environment sensor (28) and which directs electromagnetic radiation onto the disk element (30) so that it experiences heating, characterized in that the disk element (30) has a coating (32) which absorbs the electromagnetic radiation from the radiation source (34) to heat the disk element (30). and/or that the disk element (30) comprises a disk body (31) which is made of a material which comprises a filler which absorbs the electromagnetic radiation from the radiation source (34) for heating the disk element (30), wherein the coating ( 32) and/or the filler comprises soot particles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, sowie ein Fahrzeugdach mit einer derartigen Sensoranordnung.The invention relates to a sensor arrangement of a motor vehicle, comprising the features of the preamble of patent claim 1, and to a vehicle roof with such a sensor arrangement.

Eine derartige Sensoranordnung ist aus der Praxis bekannt und kann Bestandteil eines als Dachmodul ausgebildeten Fahrzeugdachs sein, welches eine Baueinheit darstellt, die im Montagezustand auf Dachseitenholme und/oder Dachquerholme aufgesetzt ist, die Bestandteil einer einen Fahrzeugrohbau bildenden Fahrzeugkarosserie sind. Das Fahrzeugdach ist Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, das in einem autonomen oder teilautonomen Fahrmodus betreibbar ist. Um das Fahrzeugumfeld im autonomen oder teilautonomen Fahrmodus überwachen zu können, umfasst die Sensoranordnung des Fahrzeugdachs ein Sensormodul mit einem Umfeldsensor, der zur Erfassung des Fahrzeugumfelds ein Sensorsignal abgibt und/oder empfängt. In der Regel ist das Sensorsignal ein elektromagnetisches Signal. Die Sensoranordnung ist hinter bzw. unter einer Dachhaut angeordnet, welche eine Blende des Fahrzeugdachs darstellt. Die Dachhaut ist mit einem Sichtfenster versehen, welches aus einem Scheibenelement gebildet ist, das in der Überwachungsrichtung vor dem Umfeldsensor angeordnet ist und für das von dem Umfeldsensor genutzte Steuersignal, d. h. für die von dem Umfeldsensor genutzte elektromagnetische Strahlung, transparent ist.Such a sensor arrangement is known from practice and can be part of a vehicle roof designed as a roof module, which represents a structural unit which, in the assembled state, is placed on roof side rails and/or roof cross rails, which are part of a vehicle body forming a vehicle bodyshell. The vehicle roof is part of a motor vehicle that can be operated in an autonomous or semi-autonomous driving mode. In order to be able to monitor the vehicle environment in autonomous or semi-autonomous driving mode, the sensor arrangement of the vehicle roof includes a sensor module with an environment sensor that emits and/or receives a sensor signal to detect the vehicle environment. As a rule, the sensor signal is an electromagnetic signal. The sensor arrangement is arranged behind or under a roof skin, which represents a cover of the vehicle roof. The roof skin is provided with a viewing window, which is formed from a pane element which is arranged in front of the surroundings sensor in the monitoring direction and for the control signal used by the surroundings sensor, i.e. H. for the electromagnetic radiation used by the environment sensor, is transparent.

Um unabhängig von den Witterungsbedingungen einen einwandfreien Betrieb des Umfeldsensors zu ermöglichen, muss das Scheibenelement, das vor dem Umfeldsensor angeordnet ist, gegebenenfalls entfeuchtet und/oder enteist werden. Es ist bekannt, hierzu das Scheibenelement mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung, mit Leiterbahnen oder mit elektrisch leitfähigen Partikeln zu versehen, so dass an dem Scheibenelement eine Widerstandsheizung realisiert ist, die die Entfeuchtung und/oder Enteisung des Scheibenelements bewirkt. Die derartig ausgelegte Widerstandsheizung kann aber die Transmission des Scheibenelements in bestimmten Wellenlängenbereichen beeinträchtigen. Zudem ist die Beschichtung des Scheibenelements bzw. das Versehen des Scheibenelements mit Leiterbahnen oder elektrisch leitfähigen Partikeln aufwendig, d. h. mit einem komplexen und damit ausschussanfälligen Prozess verbunden. Des Weiteren kann das Erscheinungsbild des Scheibenelements durch die Widerstandsheizung und auch durch deren elektrische Kontaktierung, die beispielsweise über Busbars oder dergleichen erfolgt, gestört werden.In order to enable the environment sensor to operate properly regardless of the weather conditions, the pane element, which is arranged in front of the environment sensor, may need to be dehumidified and/or de-iced. For this purpose, it is known to provide the disk element with an electrically conductive coating, with conductor tracks or with electrically conductive particles, so that a resistance heating is implemented on the disk element, which effects the dehumidification and/or deicing of the disk element. However, the resistance heating designed in this way can affect the transmission of the disk element in certain wavelength ranges. In addition, the coating of the disk element or the provision of the disk element with conductor tracks or electrically conductive particles is complex, i.e. H. associated with a complex and therefore prone to rejection process. Furthermore, the appearance of the pane element can be disturbed by the resistance heating and also by its electrical contacting, which takes place, for example, via bus bars or the like.

Weiterer Stand der Technik kann der DE 10 2011 103 340 A1 , der DE 20 2013 012 934 U1 sowie der WO 2012/ 069 115 A1 entnommen werden, die jeweils unterschiedliche Sensoranordnungen zeigen.Further state of the art can be found here DE 10 2011 103 340 A1 , the DE 20 2013 012 934 U1 as well as the WO 2012/ 069 115 A1 can be removed, each showing different sensor arrangements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten Gattung ausgebildete Sensoranordnung zu schaffen, deren Scheibenelement entfeuchtet und/oder enteist werden kann, ohne dass durch die hierzu erforderlichen Mittel der Betrieb des Umfeldsensors beeinträchtigt werden würde.The invention is based on the object of creating a sensor arrangement designed according to the type mentioned in the introduction, the disk element of which can be dehumidified and/or de-iced without the operation of the environment sensor being impaired by the means required for this purpose.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Sensoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the sensor arrangement with the features of patent claim 1.

Erfindungsgemäß wird also eine Sensoranordnung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, die ein Sensormodul mit einem Umfeldsensor, der in einer Überwachungsrichtung ein Sensorsignal abgibt und/oder empfängt, sowie eine Blende umfasst, die ein Scheibenelement umfasst, das in der Überwachungsrichtung vor dem Umfeldsensor angeordnet ist und das für das von dem Umfeldsensor genutzte Sensorsignal transparent ist. Zum Heizen des Scheibenelements ist eine Strahlungsquelle vorgesehen, die außerhalb eines Sichtfelds des Umfeldsensors angeordnet ist und die elektromagnetische Strahlung auf das Scheibenelement richtet, so dass dieses eine Erwärmung erfährt. Durch die so erfolgende Erwärmung bzw. Beheizung des Scheibenelements, für die die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle genutzt wird, kann dieses im Bedarfsfall entfeuchtet und/oder enteist werden. Es wird damit eine thermische Konditionierung des Scheibenelements auf indirektem Wege ohne Beeinflussung bzw. Beeinträchtigung der Funktionscharakteristik des hinter dem Scheibenelement angeordneten Umfeldsensors ermöglicht. Eine elektrische Kontaktierung im Bereich des Scheibenelements ist nicht erforderlich, um die Strahlungsquelle zu betreiben, da diese in der Regel beabstandet von dem Scheibenelement angeordnet ist. Somit ist es auch möglich, unabhängig von der Strahlungsquelle im Bedarfsfall das Scheibenelement auszutauschen.According to the invention, a sensor arrangement of a motor vehicle is therefore proposed, which comprises a sensor module with an environment sensor which emits and/or receives a sensor signal in a monitoring direction, as well as a panel which comprises a disk element which is arranged in front of the environment sensor in the monitoring direction and which is for the sensor signal used by the environment sensor is transparent. To heat the pane element, a radiation source is provided, which is arranged outside a field of view of the environment sensor and directs the electromagnetic radiation onto the pane element, so that it experiences heating. By heating the pane element in this way, for which the electromagnetic radiation from the radiation source is used, it can be dehumidified and/or de-iced if necessary. This enables thermal conditioning of the pane element in an indirect way without influencing or impairing the functional characteristics of the environment sensor arranged behind the pane element. Electrical contact in the area of the disk element is not required to operate the radiation source, since it is usually arranged at a distance from the disk element. It is therefore also possible to replace the disk element if necessary, regardless of the radiation source.

Der Umfeldsensor der Sensoranordnung nach der Erfindung ist beispielsweise als Lidarsensor, Radarsensor, Antenneneinrichtung, Infrarotkamera und/oder dergleichen ausgebildet. Das Scheibenelement ist so ausgebildet, dass es für die von dem jeweils genutzten Umfeldsensor verwendete elektromagnetische Strahlung transparent ist.The environment sensor of the sensor arrangement according to the invention is designed, for example, as a lidar sensor, radar sensor, antenna device, infrared camera and/or the like. The disk element is designed so that it is transparent to the electromagnetic radiation used by the surrounding sensor used.

Das Scheibenelement ist beispielsweise als Kunststoffscheibenelement oder auch als Glasscheibenelement ausgebildet und kann einstückiger Bestandteil der Blende oder auch als ein als Einsatz ausgebildeter Teil der Blende ausgeführt sein. Die Blende ist beispielsweise von einer Dachhaut eines Fahrzeugdachs gebildet, die dessen äußere Sichtfläche bildet.The pane element is designed, for example, as a plastic pane element or as a glass pane element and can be designed as an integral part of the panel or as a part of the panel designed as an insert. The Aperture is formed, for example, by a roof skin of a vehicle roof, which forms its outer visible surface.

Vorzugsweise ist die Strahlungsquelle auf der dem Umfeldsensor zugewandten Seite der Blende angeordnet, d.h. an der fahrzeuginnenliegenden Seite der Blende.The radiation source is preferably arranged on the side of the panel facing the environment sensor, i.e. on the side of the panel located inside the vehicle.

Um die Strahlungsquelle, die elektromagnetische Strahlung auf das Scheibenelement richtet, möglichst effizient zur Beheizung des Scheibenelements nutzen zu können, weist Letzteres bei einer speziellen Ausführungsform der Sensoranordnung nach der Erfindung eine Beschichtung auf, welche die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle zur Erwärmung des Scheibenkörpers absorbiert.In order to be able to use the radiation source, which directs electromagnetic radiation onto the disk element, as efficiently as possible to heat the disk element, in a special embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the latter has a coating which absorbs the electromagnetic radiation of the radiation source to heat the disk body.

Beispielsweise umfasst die Beschichtung eine strahlungsabsorbierende Folie. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung eine Aufdampfschicht und/oder eine Sputterschicht umfassen, welche direkt an einem Scheibenkörper aus Kunststoff oder Glas oder auch an der Folie, die auf einen Scheibenkörper aufgebracht ist, ausgebildet sein kann.For example, the coating comprises a radiation-absorbing film. Alternatively or additionally, the coating can comprise a vapor deposition layer and/or a sputtering layer, which can be formed directly on a pane body made of plastic or glass or also on the film that is applied to a pane body.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Sensoranordnung nach der Erfindung umfasst das Scheibenelement einen Scheibenkörper, der aus einem Material gefertigt ist, das einen Füllstoff umfasst, der die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle zur Erwärmung des Scheibenelements absorbiert.In an alternative embodiment of the sensor arrangement according to the invention, the disk element comprises a disk body which is made of a material which comprises a filler which absorbs the electromagnetic radiation of the radiation source for heating the disk element.

Als besonders wirkungsvoll hat es sich erwiesen, dass die Beschichtung und/oder der Füllstoff kohlenstoffhaltige Partikel, insbesondere Rußpartikel, umfasst.It has proven to be particularly effective that the coating and/or the filler comprises carbon-containing particles, in particular soot particles.

Elektromagnetische Strahlung, die von der Strahlungsquelle abgegeben und zur Beheizung des Scheibenelements genutzt wird, kann insbesondere IR-Strahlung und/oder UV-Strahlung umfassen. Diese Strahlung wird von der Beschichtung und/oder dem Füllstoff des Scheibenelements an Ort und Stelle in Wärme umgewandelt, welche zur thermischen Konditionierung des Scheibenelements genutzt werden kann. Es kann aber auch elektromagnetische Strahlung Anwendung finden, die in einem Frequenzbereich liegt, der zwischen demjenigen von IR-Strahlung und demjenigen von UV-Strahlung liegt.Electromagnetic radiation, which is emitted by the radiation source and used to heat the pane element, can in particular include IR radiation and/or UV radiation. This radiation is converted on site by the coating and/or the filler of the pane element into heat, which can be used for thermal conditioning of the pane element. However, electromagnetic radiation can also be used which lies in a frequency range that lies between that of IR radiation and that of UV radiation.

Die Erfindung hat auch ein Fahrzeugdach zum Gegenstand, das eine Sensoranordnung der vorstehend beschriebenen Art umfasst.The invention also relates to a vehicle roof which comprises a sensor arrangement of the type described above.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist als Dachmodul ausgebildet. Ein solches Dachmodul bildet in integrierter Weise eine Baueinheit, in der Komponenten aufgenommen sind, die zum autonomen bzw. teilautonomen Fahren des betreffenden Fahrzeugs genutzt werden können. In dem Dachmodul kann also eine Vielzahl funktionaler Elemente integriert sein, insbesondere in Form des Sensormoduls und der Strahlungsquelle zum thermischen Konditionieren des Scheibenelements, das vor dem Umfeldsensor des Sensormoduls angeordnet ist. Das Dachmodul kann als kompakte Baueinheit aufseiten eines Fahrzeugherstellers mit einer Fahrzeugkarosserie bzw. einem Fahrzeugrohbau verbunden werden, der beispielsweise Dachholme, wie Dachseitenholme und/oder Dachquerholme, umfasst, auf die das Dachmodul aufsetzbar ist. Insbesondere stellt das Dachmodul durch die Integration des Sensormoduls ein sogenanntes Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RSM) dar, welches ein autonomes bzw. teilautonomes Fahren des betreffenden Fahrzeugs ermöglicht.A preferred embodiment of the vehicle roof according to the invention is designed as a roof module. Such a roof module forms an integrated unit in which components are accommodated that can be used for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle in question. A large number of functional elements can therefore be integrated into the roof module, in particular in the form of the sensor module and the radiation source for thermal conditioning of the pane element, which is arranged in front of the surroundings sensor of the sensor module. The roof module can be connected as a compact structural unit on the part of a vehicle manufacturer to a vehicle body or a vehicle shell, which includes, for example, roof spars, such as roof side spars and/or roof cross spars, onto which the roof module can be placed. In particular, through the integration of the sensor module, the roof module represents a so-called sensor roof module or Roof Sensor Module (RSM), which enables autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle in question.

Ein Fahrzeug, das mit dem Fahrzeugdach nach der Erfindung ausgestattet ist und ein autonom fahrendes Fahrzeug darstellt, fährt in dem autonomen Fahrmodus selbstständig zumindest ohne wesentliche Eingriffe eines Fahrers. In einem teilautonomen Fahrmodus kann das Fahrzeugdach nach der Erfindung Teil eines Fahrerassistenzsystems sein. A vehicle that is equipped with the vehicle roof according to the invention and represents an autonomously driving vehicle drives independently in the autonomous driving mode, at least without significant intervention by a driver. In a semi-autonomous driving mode, the vehicle roof can be part of a driver assistance system according to the invention.

Insbesondere ist das Fahrzeugdach nach der Erfindung ein Dach eines Personenkraftwagens. Es kann aber auch ein Dach eines Nutzfahrzeugs sein, das beispielsweise als Lieferwagen, als Bus, als autonom fahrender Kleinbus, wie ein sogenannter People-Mover, oder auch als LKW-Zugmaschine ausgebildet ist.In particular, the vehicle roof according to the invention is a roof of a passenger car. But it can also be a roof of a commercial vehicle, which is designed, for example, as a delivery van, a bus, an autonomous minibus, such as a so-called people mover, or even as a truck tractor.

Die Erfindung hat auch ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das eine Sensoranordnung der oben beschriebenen Art oder ein Fahrzeugdach der vorstehend beschriebenen Art umfasst.The invention also relates to a motor vehicle which comprises a sensor arrangement of the type described above or a vehicle roof of the type described above.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar. Ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrzeugdach nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine ausschnittsweise Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdach nach der Erfindung; und
  • 2 eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung des Fahrzeugdachs.
Further advantages and advantageous refinements of the subject matter of the invention can be found in the description, the drawing and the patent claims. An exemplary embodiment of a motor vehicle with a vehicle roof according to the invention is shown schematically in simplified form in the drawing and is explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 a partial top view of a motor vehicle with a vehicle roof according to the invention; and
  • 2 a schematic representation of a sensor arrangement on the vehicle roof.

In der Zeichnung ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, welches als Personenkraftwagen ausgebildet ist und mit einem Fahrzeugdach 12 versehen ist, welches bezogen auf eine Dachlängsmittelebene beidseits jeweils einen Dachseitenholm 14 umfasst, der Bestandteil einer einen Rohbau darstellenden Fahrzeugkarosserie ist. Ein Dachmodul 16, welches einen Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs 10 überspannt, ist fest mit den eine Rohbauträgerstruktur bildenden Dachseitenholmen 14 verbunden.The drawing shows a motor vehicle 10, which is designed as a passenger car and is provided with a vehicle roof 12, which, based on a longitudinal center plane of the roof, includes a roof side rail 14 on both sides, which is part of a vehicle body that represents a bodyshell. A roof module 16, which spans a vehicle interior of the motor vehicle 10, is firmly connected to the roof side rails 14 forming a bodyshell structure.

Das Dachmodul 16 umfasst eine Dachhaut 18, welche eine äußere Sichtfläche des Dachmoduls 16 bildet und an einem umlaufenden Dachrahmen 22 befestigt ist, der eine Trägereinrichtung des Dachmoduls 16 darstellt und auch eine Schnittstelle des Dachmoduls 16 zu dem Fahrzeugrohbau bildet.The roof module 16 includes a roof skin 18, which forms an outer visible surface of the roof module 16 and is attached to a circumferential roof frame 22, which represents a support device of the roof module 16 and also forms an interface of the roof module 16 to the vehicle bodyshell.

Das Dachmodul 16 ist als Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RSM) ausgebildet, das mit Vorrichtungen ausgestattet ist, die ein autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 ermöglichen. Hierzu weist das Dachmodul 16 eine Sensorik auf, mittels derer zur Realisierung des autonomen Fahrens die Fahrzeugumgebung erfasst werden kann. Durch Auswerten der Messsignale der Sensorik mittels einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 ist eine jeweilige Verkehrssituation ermittelbar, so dass sich das Kraftfahrzeug 10 autonom bzw. selbstständig an die jeweilige Verkehrssituation anpassen und entsprechend verhalten kann.The roof module 16 is designed as a sensor roof module or Roof Sensor Module (RSM), which is equipped with devices that enable autonomous driving of the motor vehicle 10. For this purpose, the roof module 16 has a sensor system by means of which the vehicle surroundings can be detected in order to realize autonomous driving. By evaluating the measurement signals from the sensors using a control device of the motor vehicle 10, a respective traffic situation can be determined, so that the motor vehicle 10 can autonomously or independently adapt to the respective traffic situation and behave accordingly.

Die Sensorik zur Erfassung des Fahrzeugumfelds umfasst im vorliegenden Fall in den in Fahrzeugbugrichtung angeordneten Eckbereichen des Dachmoduls 16 jeweils eine Sensoranordnung 24, welche im Bereich eines sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Rahmenvorderteils des Dachrahmens 22 angeordnet ist.In the present case, the sensor system for detecting the vehicle surroundings includes a sensor arrangement 24 in the corner regions of the roof module 16 arranged in the vehicle bow direction, which is arranged in the area of a front frame part of the roof frame 22 that extends in the transverse direction of the vehicle.

Die Sensoranordnungen 24 umfassen jeweils ein Sensormodul 26, das auf dem Dachrahmen 22 angeordnet ist und einen Umfeldsensor 28 umfasst, welcher als sogenannter Lidarsensor ausgebildet ist, der zur Überwachung des Fahrzeugumfelds elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen im Bereich von 905 nm oder 1550 nm nutzt und entsprechende Sensorsignale abgibt und empfängt.The sensor arrangements 24 each include a sensor module 26, which is arranged on the roof frame 22 and includes an environment sensor 28, which is designed as a so-called lidar sensor, which uses electromagnetic radiation with wavelengths in the range of 905 nm or 1550 nm and corresponding sensor signals to monitor the vehicle's surroundings gives and receives.

In einer Überwachungsrichtung A des Umfeldsensors 28 ist vor diesem ein Scheibenelement 30 angeordnet, das Bestandteil der eine Blende darstellenden Dachhaut 18 ist und das für die von dem Umfeldsensor 28 genutzte elektromagnetische Strahlung transparent ist.In a monitoring direction A of the surroundings sensor 28, a disk element 30 is arranged in front of it, which is part of the roof skin 18, which represents a cover, and which is transparent to the electromagnetic radiation used by the surroundings sensor 28.

Das Scheibenelement 30, das im vorliegenden Fall einen Scheibenkörper 31 aus Kunststoff, beispielsweise aus einem Polycarbonat-Werkstoff, umfasst, weist an seiner dem Umfeldsensor 28 zugewandten Seite auf dem Scheibenkörper 31 eine Beschichtung 32 in Form einer Folie auf, welche mit einer Sputterschicht aus Rußpartikeln versehen ist. Zudem sind im Volumen des Scheibenkörpers 31 Füllstoffe in Form von Rußpartikeln verteilt. Alternativ kann die Beschichtung 32 selbst aus einer Rußpartikel-Sputterschicht gebildet sein.The disk element 30, which in the present case comprises a disk body 31 made of plastic, for example made of a polycarbonate material, has on its side facing the environment sensor 28 on the disk body 31 a coating 32 in the form of a film, which has a sputtered layer of soot particles is provided. In addition, 31 fillers in the form of soot particles are distributed in the volume of the disk body. Alternatively, the coating 32 itself may be formed from a soot particle sputter layer.

Die Sensoranordnung 24 umfasst des Weiteren eine Strahlungsquelle 34 für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise von Infrarotstrahlung oder UV-Strahlung, die auf die Innenseite des Scheibenelements 30 gerichtet ist. Die Strahlung wird von den Rußpartikeln der Beschichtung 32 und im Volumen des Scheibenkörpers 31 absorbiert und in Wärme umgewandelt, so dass das Scheibenelement 30 thermisch konditioniert werden kann. Damit kann das Scheibenelement 30 im Bedarfsfall wirksam entfeuchtet und/oder enteist werden. Die Strahlungsquelle 34 liegt außerhalb des Sichtfelds des Umfeldsensors 28, d. h. außerhalb des insbesondere kegelförmigen Bereichs, den der Umfeldsensor 28 bei der Erfassung des Fahrzeugumfelds abdeckt.The sensor arrangement 24 further includes a radiation source 34 for electromagnetic radiation, for example infrared radiation or UV radiation, which is directed onto the inside of the pane element 30. The radiation is absorbed by the soot particles of the coating 32 and in the volume of the disk body 31 and converted into heat so that the disk element 30 can be thermally conditioned. This means that the disk element 30 can be effectively dehumidified and/or de-iced if necessary. The radiation source 34 is outside the field of view of the surroundings sensor 28, i.e. H. outside the particularly conical area that the surroundings sensor 28 covers when detecting the vehicle surroundings.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1212
FahrzeugdachVehicle roof
1414
DachseitenholmRoof side rail
1616
DachmodulRoof module
1818
Dachhautroof membrane
2222
DachrahmenRoof frame
2424
SensoranordnungSensor arrangement
2626
SensormodulSensor module
2828
UmfeldsensorEnvironment sensor
3030
ScheibenelementDisc element
3131
Scheibenkörperdisc body
3232
BeschichtungCoating
3434
Strahlungsquelle Radiation source
AA
ÜberwachungsrichtungMonitoring direction

Claims (8)

Sensoranordnung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Sensormodul (26) mit einem Umfeldsensor (28), der in einer Überwachungsrichtung (A) ein Sensorsignal abgibt und/oder empfängt, sowie eine Blende, die ein Scheibenelement (30) umfasst, das in der Überwachungsrichtung (A) vor dem Umfeldsensor (28) angeordnet ist und das für das von dem Umfeldsensor (28) genutzte Sensorsignal transparent ist, wobei die Sensoranordnung (24) eine Strahlungsquelle (34) umfasst, die außerhalb eines Sichtfelds des Umfeldsensors (28) angeordnet ist und die elektromagnetische Strahlung auf das Scheibenelement (30) richtet, so dass dieses eine Erwärmung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenelement (30) eine Beschichtung (32) hat, welche die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle (34) zur Erwärmung des Scheibenelements (30) absorbiert und/oder dass das Scheibenelement (30) einen Scheibenkörper (31) umfasst, der aus einem Material gefertigt ist, das einen Füllstoff umfasst, der die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle (34) zur Erwärmung des Scheibenelements (30) absorbiert, wobei die Beschichtung (32) und/oder der Füllstoff Rußpartikel umfasst.Sensor arrangement of a motor vehicle, comprising a sensor module (26) with an environment sensor (28), which emits and/or receives a sensor signal in a monitoring direction (A), and a cover which comprises a disk element (30) which is in the monitoring direction (A ) is arranged in front of the environment sensor (28) and is transparent to the sensor signal used by the environment sensor (28), the sensor arrangement (24) comprising a radiation source (34) which is arranged outside a field of view of the environment sensor (28). is and directs the electromagnetic radiation onto the disk element (30) so that it experiences heating, characterized in that the disk element (30) has a coating (32) which uses the electromagnetic radiation from the radiation source (34) to heat the disk element (30). 30) is absorbed and/or that the disk element (30) comprises a disk body (31) which is made of a material which comprises a filler which absorbs the electromagnetic radiation of the radiation source (34) for heating the disk element (30), wherein the coating (32) and/or the filler comprises soot particles. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (34) auf der dem Umfeldsensor (28) zugewandten Seite der Blende angeordnet ist.Sensor arrangement according to Claim 1 , characterized in that the radiation source (34) is arranged on the side of the aperture facing the environment sensor (28). Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (32) eine Folie umfasst.Sensor arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the coating (32) comprises a film. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (32) eine Aufdampfschicht und/oder eine Sputterschicht umfasst.Sensor arrangement according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the coating (32) comprises a vapor deposition layer and/or a sputtering layer. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle (34) IR-Strahlung und/oder UV-Strahlung umfasst.Sensor arrangement according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the electromagnetic radiation of the radiation source (34) comprises IR radiation and/or UV radiation. Fahrzeugdach, umfassend eine Sensoranordnung (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Vehicle roof, comprising a sensor arrangement (24) according to one of Claims 1 until 5 . Fahrzeugdach nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Dachmodul (16) ist.vehicle roof Claim 6 , characterized in that it is a roof module (16). Kraftfahrzeug, umfassend eine Sensoranordnung (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder ein Fahrzeugdach (12) nach Anspruch 6 oder 7.Motor vehicle, comprising a sensor arrangement (24) according to one of Claims 1 until 5 or a vehicle roof (12). Claim 6 or 7 .
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012069115A1 (en) 2010-11-26 2012-05-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Arrangement for an image recording device in a vehicle
DE102011103340A1 (en) 2011-06-03 2012-12-06 Continental Automotive Gmbh Device with optical sensor system and anti-fogging solution
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