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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung einer Scheibe
eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Durchführung des
Reinigungsvorgangs gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 16.
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Die
außenseitige
Reinigung der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs wird mittels
des Scheibenwischers oder – in
größeren zeitlichen
Abständen – bei der
Autowäsche
durchgeführt.
Die Innenseite der Scheibe muss meist manuell gereinigt werden. Dabei
tritt zum einen das Problem auf, dass auf der Außenseite Bereiche existieren,
die nicht vom Scheibenwischer überstrichen
werden und daher relativ selten vom Schmutz befreit werden. Zum
anderen findet die innenseitige Reinigung noch seltener statt. Schmutzige
Scheiben führen
durch die eingeschränkte
Sicht gerade nachts oder bei schlechten Lichtverhältnissen
zu einem erhöhten
Unfallrisiko. Eine regelmäßige Scheibenreinigung
von innen und außen
liefert einen Beitrag zur passiven Sicherheit beim Fahren. Es ist
daher wünschenswert,
den Reinigungsvorgang in einem höheren
Maße zu
automatisieren und die Intervalle zwischen zwei Reinigungsvorgängen zu
verkürzen.
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Aus
der
US 6 092 259 ist
ein Reinigungssystem für
die Innenseite der Windschutzscheibe bekannt, bei dem ein Wischerblatt
auf der Innenseite der Scheibe durch einen Antrieb bewegt werden kann.
Dieser Aufbau beansprucht jedoch einen verhältnismäßig großen Bauraum und behindert zusätzlich die
freie Sicht durch die Windschutzscheibe für den Fahrer.
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Aus
der gattungsbildenden
DE
39 18 068 A1 ist ein magnetischer Scheibenwischer für die Innenscheibe
eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hier ist auf dem Außenscheibenwischer
ein Magnetstab angebracht. Von der Innenseite ist eine Bewegungseinheit in
Form eines zweiten Magnetstabs mit einem darauf angebrachten Reinigungselement
magnetisch an den Außenwischer
gekoppelt. So bewegt sich das Bewegungselement mit dem Außenwischer
mit und reinigt dabei einen Bereich der Innenseite der Scheibe.
Aus der
DE 83 06 459.1 ist
ferner ein Innenscheiben-Klarsichtwischer bekannt, der auf der Innenseite der
Außenscheibenwischerantriebswelle
befestigt ist und gleichlaufend mit dem Außenwischer die Innenseite der
Scheibe reinigt.
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Der
Nachteil dieser Art von Innenscheibenwischer besteht darin, dass
er nicht frei auf der Scheibe beweglich ist, sondern nur den Bewegungen
des Außenscheibenwischers
folgen kann. Dadurch existieren Bereiche auf der Innenscheibe, die
nicht gereinigt werden können.
Die Säuberung
des Reinigungselements ist zudem sehr umständlich, da das Reinigungselement
zunächst
von der Innenscheibe entfernt werden und dann an einem anderen Ort
manuell gereinigt werden muss.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein
Verfahren zur Reinigung einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, das
ausgewählte
Bereiche der Scheibe zuverlässig, automatisiert
und autonom reinigt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale der Ansprüche
1 und 16 gelöst.
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Danach
wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine Bewegungseinheit mit
einem oder mehreren Reinigungselementen umfasst, welche sich mittels
einer darin integrierten Antriebseinheit autonom auf der Scheibe
fortbewegen kann. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit,
die neben dem Ein-/Ausschalten und der Geschwindigkeitssteuerung
der Bewegungseinheit auch deren Bahnsteuerung übernimmt.
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Ein
Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gegenüber
dem oben dargestellten Innenwischer besteht darin, dass sie unabhängig vom
Außenwischer
betrieben wird und daher Flexibilität gewährleistet und gezielt eingesetzt
werden kann, um bestimmte Bereiche der Scheibe zu überfahren
und somit zu reinigen.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Vorrichtung eine fest mit der Karosserie verbundene
Serviceeinheit zur Aufbewahrung der Bewegungseinheit sowie zur Reinigung
der Reinigungselemente. So be sitzt die Bewegungseinheit immer eine
feste Ausgangsposition, wenn sie sich nicht innerhalb eines Reinigungsvorgangs
befindet, und die in der Bewegungseinheit integrierten Reinigungselemente
können
automatisiert in regelmäßigen Abständen gereinigt
werden, was seinerseits zur Reinheit der Scheibe beiträgt (Anspruch
2).
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Zweckmäßigerweise
ist die Serviceeinheit im Innenraum des Kraftfahrzeugs unter einem
Armaturenbrett befestigt. So wird eine Sichtbeeinträchtigung des
Fahrers durch die Serviceeinheit beim Fahren vermieden (Anspruch
3).
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
besteht die Antriebseinheit aus einem Motor und einem davon angetriebenen
Laufgurt mit Saugfüßen. Auf diese
Weise kann die Bewegungseinheit sich auf der geneigten Innenseite
der Scheibe fortbewegen und sich dabei durch die Saugfüße sicher
festhalten (Anspruch 4).
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist die Bewegungseinheit zweigeteilt, wobei sich ein Außenteil
außen
auf der Scheibe und ein Innenteil innen auf der Scheibe befindet.
Auf diese Weise kann die Scheibe gleichzeitig von beiden Seiten
gereinigt werden (Anspruch 5).
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Im
Falle einer zweigeteilten Ausführung
der Bewegungseinheit ist es vorteilhaft, das Außenteil mit der Antriebseinheit
zu versehen und das Innenteil durch ein Magnetfeld an das Außenteil
zu koppeln. Auf diese Weise braucht das Innenteil nicht selbsttätig von
innen an einer geneigten Fläche
zu haften, sondern ist an das Außenteil gekoppelt, welches
bei der Fortbewegung nicht gegen die Schwerkraft anarbeiten muss
(Anspruch 6).
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Als
eine im Außenteil
angeordnete Antriebseinheit kann vorteilhaft ein Motor mit einem
davon angetriebenen Laufgurt gewählt
werden. Die Fortbewegung auf der Scheibe kann dann mit Hilfe von
Rollen geschehen, so dass auf Saugfüße und deren Ansteuerung in
diesem Fall verzichtet werden kann. Durch diese Ausle gung wird die
Vorrichtung konstruktiv stark vereinfacht (Anspruch 7).
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In
dieser zweiteiligen Ausgestaltung der Bewegungseinheit ist zweckmäßigerweise
auch die Serviceeinheit zweigeteilt: Sie ist so am unteren Rand
der Scheibe positioniert, dass sie von außen von der Motorhaube umschlossen
wird und von innen unter dem Armaturenbrett befestigt ist. So ist
die Bewegungseinheit zwischen zwei Reinigungsvorgängen vor
Diebstahl geschützt.
Ferner können
so auch die Teile der Scheibe, die von einem Scheibenwischer nicht
erfasst werden, gereinigt werden, was dem Fahrer eine freie Rundumsicht
erlaubt (Anspruch 8).
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Vorteilhafterweise
dient im ungeteilten wie im geteilten Fall als Motor ein Elektromotor
zum Antrieb des Laufgurts. Dies bietet den Vorteil einer kompakten
Bauweise bei hoher Leistungsdichte. Ferner steht elektrische Energie
im Kraftfahrzeug sowieso zur Verfügung (Anspruch 9).
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Weiterhin
ist eine einfache Energieversorgung über einen in der Bewegungseinheit
vorgesehenen Energiespeicher, z.B. eine Batterie möglich, die
in der mit einer Energiequelle verbundenen Servicestation nach jedem
Reinigungsvorgang aufgeladen werden kann. Auf diese Weise ist nur
eine Verkabelung der Serviceeinheit notwendig, so dass sich die
Bewegungseinheit ohne störende
Kabel frei über die
Scheibe bewegen kann (Ansprüche
10 und 11).
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Vorteilhafterweise
umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen Schmutzsensor, der den Verschmutzungsgrad der Scheibe überprüft. Ein
solcher Sensor ist z.B. aus der
DE 39 232 81 A1 bekannt, wo er als optoelektronischer
Sensor ausgeführt
ist. So kann ein kostensparender und batterieschonender Betrieb
der Vorrichtung gewährleistet werden,
indem der Reinigungsvorgang erst dann gestartet wird, wenn die Scheibe
auch wirklich schmutzig ist. Weiterhin eröffnet ein Schmutzsensor die Möglichkeit,
selektiv nur verschmutzte Bereiche der Scheibe zu reinigen (Ansprüche 12 und
13).
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Es
ist vorteilhaft, als Werkstoff für
die Reinigungselemente einen Mikrofaser-Werkstoff zu wählen. So
kann bei der Reinigung der Scheibe auf zusätzliches Reinigungsmittel verzichtet
werden, es ist lediglich klares Wasser erforderlich (Anspruch 14).
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Vorteilhafterweise
sind die Reinigungselemente gegenüber der Bewegungseinheit beweglich gelagert.
So kann durch mechanische Reinigung die Güte des Reinigungsvorgangs erheblich
gesteigert werden (Anspruch 15).
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Scheibenreinigung läuft
so ab, dass die Steuereinheit zunächst von extern freigegeben
wird, damit ein Reinigungsvorgang prinzipiell möglich ist. Dann wird seitens
der Steuereinheit geprüft,
ob die Bewegungseinheit losfahren soll. Ist das der Fall, so reinigt
die Bewegungseinheit die Scheibe von der Innenseite oder von beiden
Seiten gleichzeitig, indem sie sich über die gesamte Scheibenfläche oder
bestimmte Bereiche der Scheibe bewegt. Anschließend fährt die Bewegungseinheit in
eine definierte Ausgangsposition zurück. Dann wird die obige Abfrage
nochmals durchgeführt
und die Reinigung wird gegebenenfalls wiederholt. Ein Abbruch erfolgt
bei negativer Abfrage (Anspruch 16).
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Zweckmäßigerweise
befindet sich die Ausgangsposition der Bewegungseinheit in der Serviceeinheit.
So ist sie vor Diebstahl und Witterungseinflüssen geschützt (Anspruch 17).
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Vorteilhafterweise
dient Flüssigkeit
aus der Scheibenwaschanlage zur Reinigung der Scheibe oder der Reinigungselemente.
Somit kann die Vorrichtung durch den Zugriff auf bereits im Kraftfahrzeug
vorhandene Bauteile vereinfacht werden (Anspruch 18).
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung kann bei der Abfrage der Verschmutzungsgrad
der Scheibe mit Hilfe eines Schmutzsensors überprüft werden. Dies ermöglicht einen
energiesparenden, dabei jedoch maximale Sauberkeit gewährleistenden
Reinigungsprozess (Anspruch 19).
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Weiterhin
kann die Steuerung der Bewegungseinheit mit Hilfe eines Wegerkennungssensors erfolgen.
So kann das Verfahren zur Scheibenreinigung mit hoher Prozesssicherheit
durchgeführt
werden, da ein Störungsfall
erkannt wird und die Ausgabe einer Meldung an den Fahrer oder ein
Eingriff erfolgen kann (Anspruch 20).
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Zweckmäßigerweise
folgt die Bewegungseinheit während
des Reinigungsvorgangs einer festgelegten, mäanderförmig von oben nach unten über die
Scheibe führenden
Bahn. Dies ist insofern sinnvoll, als dabei auf einer definierten
Bahn schnell und zuverlässig
die gesamte Scheibenfläche
oder der verschmutzte Bereich der Scheibe überstrichen wird (Anspruch
21).
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Fehler
bei der automatisierten Durchführung des
Verfahrens können
vermieden werden, wenn die Freigabe der Steuereinheit nur dann erfolgt,
wenn das Fahrzeug zum Parken abgestellt ist. So wird ein störender Betrieb
während
der Fahrt verhindert und es findet keinerlei Beeinträchtigung
der Fahrsicherheit durch den Reinigungsvorgang statt (Anspruch 22).
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Weitere
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung
hervor.
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In
den Zeichnungen ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen
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1 die
Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Kraftfahrzeug,
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2 eine
Ausführungsform
der Bewegungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Reinigung
der Innenseite einer Scheibe,
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3 eine
alternative Ausführungsform
der Bewegungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der beidseitigen
Reinigung einer Scheibe,
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4 den
schematischen Ablauf des Reinigungsverfahrens sowie
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5 die
Bewegungseinheit während
der Reinigung der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt
die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur
Reinigung einer Scheibe 2, in diesem Fall einer Windschutzscheibe 3,
eines Kraftfahrzeugs 4. Die Vorrichtung 1 umfasst
eine Bewegungseinheit 5, welche auf der Scheibe 2 frei
bewegbar ist, eine Serviceeinheit 6, die mit einer Karosserie 7 des
Kraftfahrzeugs 4 verbunden ist, eine im Motorraum angeordnete
Steuereinheit 8 sowie einen Schmutzsensor 9. Die
einzelnen Bestandteile der Vorrichtung und deren Funktionen werden
im Folgenden genauer erläutert.
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2 zeigt
eine Detaildarstellung der Bewegungseinheit 5 aus 1 in
einer Schnittdarstellung. Die Bewegungseinheit 5 befindet
sich auf der Innenseite 10 der Scheibe 2. Zu erkennen
ist ein halbkugelförmiges äußeres Gehäuse 11.
Innerhalb des Gehäuses 11 befindet
sich eine Antriebseinheit 12, die in diesem Fall einen
Motor 13, vorzugsweise einen Elektromotor 14,
und einen von dem Motor 13 angetriebenen Laufgurt 15 umfasst.
Der Laufgurt 15 ist mit mehreren gleichmäßig über seinen
Umfang verteilten Saugfüßen 16 ausgerüstet, die
eine Haftung der Bewegungseinheit 5 auf der Innenseite 10 der
Scheibe 2 ermöglichen.
Neben dem Motor 13 befindet sich ein Energiespeicher 17,
der bei Verwendung eines Elektromotors 14 eine Batterie 18 sein
kann und zur Energieversorgung des Motors 13 dient. Weiterhin
sind mehrere Reinigungselemente 19 in die Bewegungseinheit 5 integriert,
die in diesem Fall aus Bürsten 20 bestehen,
die in Kontakt mit der Innenseite 10 der Scheibe 2 stehen.
Neben den hier dargestellten fest mit dem Gehäuse 11 verbundenen
Bürsten 20 ist
es möglich,
Reinigungselemente 19 vorzusehen, die eine Relativbewegung
zum Gehäuse 11 durchführen, also
z.B. um ihre eigene Achse 21 rotieren.
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Mit
dem Gehäuse 11 ist
ferner in dieser Ausführungsform
ein Wegerkennungssensor 22 verbunden, der Informationen über die
aktuelle Position der Bewegungseinheit 5 auf der Scheibe 2 aufnimmt
und an die Steuereinheit 8 weiterleitet.
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Während die
in 2 dargestellte einteilige Ausführungsform der Bewegungseinheit 5 zur
Reinigung der Innenseite 10 der Scheibe 2 eingesetzt wird,
dient eine alternative Ausführungsform
der Bewegungseinheit 5 zur gleichzeitigen Reinigung von Innenseite 10 und
Außenseite 23 der
Scheibe 2. Eine Schnittdarstellung dieser alternativen
Ausführungsform
zeigt 3. Hier ist die Bewegungseinheit 5 in zwei
Teile geteilt, in ein Innenteil 24, das sich auf der Innenseite 10 der
Scheibe 2 befindet, und ein Außenteil 25, das auf
der Außenseite 23 der
Scheibe 2 bewegbar ist. Das Außenteil 25 umfasst
ein Außengehäuse 26 und
die darin integrierte Antriebseinheit 12, die wieder den
Motor 13 und den davon angetriebenen Laufgurt 15 umfasst.
Der Laufgurt 15 besteht aus einem Werkstoff, der eine hohe
Haftreibung auf der Scheibe 2 gewährleistet, damit die Bewegungseinheit 5 nicht
von der Scheibe 2 abrutschen oder gar abfallen kann. Vorteilhaft
ist hier insbesondere ein Gummi-Werkstoff.
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In
dieser zweigeteilten Variante muss der Laufgurt 15 keine
Saugfüße 16 besitzen,
da die Bewegungseinheit 5 durch die Neigung der Scheibe 2 in ihrer
Position gehalten wird. Auch der Energiespeicher 17 ist
im Außenteil 25 angeordnet,
in der Nähe des
Motors 13. Am Außengehäuse 26 ist
ein Anschlusselement 27 zum Andocken an die Serviceeinheit 6 angeordnet.
Das Anschlusselement 27 kann jedoch auch am Innenteil 24 angebracht
sein. Die Lage des Anschlusselements 27 ist durch die Stelle
festgelegt, an der sich in der Serviceeinheit 6 die Energieversorgung
für den
Energiespeicher 17 für
die Antriebseinheit 12 befindet.
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Das
Innenteil 24 umfasst ein Innengehäuse 28, das näherungsweise
die gleiche Geometrie wie das Außengehäuse 26 aufweist. Es
ist durch ein Magnetfeld an das Außenteil 25 gekoppelt,
so dass das Innenteil 24 einer Bewegung des Außenteils 25 automatisch
folgt. Das Magnetfeld wird in diesem Beispiel durch zwei im Randbereich
des Außenteils 25 angeordnete
Magnete 44 erzeugt. Auf der Gegenseite sind im Randbereich
des Innenteils 24 Gegenkörper 45 aus einem
ferromagnetischen Material angeordnet, die näherungsweise die gleiche Oberfläche wie die
Magnete 44 besitzen. Denkbar sind auch Gegenkörper 45,
die ebenfalls als Magnete ausgebildet sind. Eine weitere Möglichkeit
ist der Einsatz von Elektromagneten 46, die von der Steuereinheit 8 mit Hilfe
der von der Batterie 18 gelieferten Energie elektrisch
ein- und ausschaltbar sind.
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Der
Kontakt des Innenteils 24 zur Scheibe 2 sowie
dessen Bewegung auf der Scheibe 2 erfolgt durch Rollen 29,
die mit dem Innengehäuse 28 verbunden
sind. Außenteil 25 wie
Innenteil 24 besitzen auf der Scheibe 2 anliegende
Reinigungselemente 19, die hier beispielhaft in Form von
Lappen 30 ausgeführt
sind.
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Die
Steuereinheit 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel im Motorraum
des Kraftfahrzeugs 4 angeordnet. Sie kann ein eigenständiges Gerät zur Steuerung
der Bewegungseinheit 5 sein; die Steuereinheit 8 kann
aber auch als ein software- oder hardwaremäßiger Teil einer übergeordneten
Steuereinheit, die auch andere Funktionen steuert, beispielsweise
des zentralen Steuergerätes
für das
gesamte Kraftfahrzeug 4 ausgeführt sein. Die Kommunikation zwischen
Steuereinheit 8 und Bewegungseinheit 5 kann auf
unterschiedliche Arten erfolgen: Zum einen ist es möglich, dass
die Steuereinheit 8 mit einem Kabel mit der Serviceeinheit 6 verbunden
ist, die dann ihrerseits wieder neben der im weiter unten beschriebenen
Leitung zur Energieversorgung auch eine Datenleitung zur Bewegungseinheit 5 aufweist.
Es ist zum anderen auch denkbar, eine oder gar beide dieser Verbindungen,
Steuereinheit 8 – Serviceeinheit 6 und
Serviceeinheit 6 – Bewegungseinheit 5,
drahtlos, also z.B. als Funkverbindung auszuführen.
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In 4 ist
der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Reinigen der Scheibe 2 eines Kraftfahrzeugs 4 mit
Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung 1 schematisch
an Hand eines Flussdiagramms 31 dargestellt. In Ergänzung dazu
zeigt 5 die Bewegungseinheit 5 in der zweigeteilten Ausführungsform
bei der beidseitigen Reinigung der Scheibe 2, vom Innenraum 32 des
Kraftfahrzeugs 4 aus gesehen.
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Der
erste Verfahrensschritt ist eine externe Freigabe 33 der
Steuereinheit 8. Diese Freigabe 33 kann zum Beispiel
dadurch erfolgen, dass das Kraftfahrzeug 4 zum Parken abgestellt
wird, d.h. dadurch, dass der Motor des Kraftfahrzeugs 4 abgestellt
wird und auch für
eine gewisse Zeitdauer abgeschaltet bleibt. Die Freigabe 33 ist
eine Grundvoraussetzung dafür,
dass überhaupt
mit dem Reinigungsvorgang begonnen werden kann.
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Im
zweiten Schritt folgt eine Abfrage 34, ob die Bewegungseinheit 5 mit
dem Reinigungsvorgang beginnen kann. Diese Abfrage 34 kann
verschiedene Inhalte haben. Zum einen kann eine manuelle Anforderung
seitens des Fahrers (z.B. durch Betätigung eines Knopfes 35 im
Innenraum 32) abgefragt werden, zum anderen kann abgefragt
werden, ob ein bestimmtes definiertes Zeitintervall seit dem letzten
Reinigungsvorgang verstrichen ist. Ferner kann in die Abfrage 34 eine
Unterabfrage 36 darüber
einbezogen werden, wie hoch der Verschmutzungsgrad der Scheibe 2 ist.
Diese Information wird über
den Schmutzsensor 9 gewonnen. Übersteigt der Verschmutzungsgrad
einen bestimmten Schwellenwert, so wird die Unterabfrage 36 positiv
beantwortet. Wird die Abfrage 34 sowie die Unterabfrage 36 negativ
beschieden, so wird kein Reinigungsvorgang durchgeführt und
das Verfahren ist beendet. Bis zur nächsten Freigabe 33 der
Steuereinheit 8 bleibt die Vorrichtung 1 inaktiv.
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Fällt die
Abfrage 34 jedoch positiv aus, so werden im nächsten Verfahrensschritt
die verschmutzten Bereiche 37 der Scheibe 2 genauer
bestimmt. Dies erfolgt wieder mit Hilfe des Schmutzsensors 9.
Besitzt die Vorrichtung 1 keinen Schmutzsensor 9,
so wird immer eine Reinigung der gesamten Fläche 38 der Scheibe 2 durchgeführt.
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Im
nun folgenden Verfahrensschritt verlässt die Bewegungseinheit 5 ihre
Ausgangsposition, in der sie sich vor Beginn des Reinigungsvorgangs
befunden hat. Dies ist in diesem Ausführungsbeispiel die Serviceeinheit 6,
die sich am unteren Rand 39 der Scheibe 2 befindet
und fest mit der Karosserie 7 bzw. innen mit dem Armaturenbrett 40 und
außen
mit der Motorhaube 41 verbunden ist.
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Nun
führt die
Bewegungseinheit 5 die Reinigung der Scheibe 2 durch,
indem sie die verschmutzten Bereiche 37 der Scheibe 2 durch Überstreichen dieser
Bereiche 37 mit den Reinigungselementen 19 säubert. Die
Bahn 42 der Bewegungseinheit 5 wird dabei von
dem Wegerkennungssensor 22 erfasst und durch die Steuereinheit 8 gesteuert.
Vorteilhaft ist eine mäanderförmig von
oben nach unten über
die Scheibe 2 laufende Bahn 42. Der Wegerkennungssensor 22 ist,
wie in 2 dargestellt, in die Bewegungseinheit 5 integriert.
Bei einem in die Bewegungseinheit 5 integrierten Wegerkennungssensor 22 handelt
es sich beispielsweise um ein System aus einem Infrarot- oder Ultraschall-Sender
und einem dazugehörigen
Empfänger.
Weiterhin kann der Wegerkennungssensor 22 an der Karosserie 7 oder
im Innenraum 32 befestigt und z.B. als Kamera ausgeführt sein.
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Ist
kein Wegerkennungssensor 22 vorhanden, so muss durch eine
andere Maßnahme
die Orientierung der Bewegungseinheit 5 auf der Scheibe 2 sichergestellt
werden. Dies erfolgt zum Beispiel dadurch, dass die Bewegungseinheit 5 einem
geraden Kurs über
die Scheibe 2 immer so lange folgt, bis sie an einem Rand 39 der
Scheibe 2 anstößt und daraus ihren
neuen Kurs bestimmt. Ein Anstoßen
am Rand 39 der Scheibe 2 kann dabei durch die
Antriebseinheit 12 sensiert werden.
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Reinigungsvorgänge, bei
denen ein autonom bewegbares Reinigungsgerät auf einer optimalen, zum
Beispiel spiralförmigen Bahn
mit Hilfe von Wegerkennungssensoren über eine Fläche zum Zwecke deren Reinigung
geführt
wird, sind bereits bekannt. In dieser Hinsicht wird Bezug genommen
auf die
GB 2 344 900
A , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen
wird.
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Nachdem
die verschmutzten Bereiche 37 überstrichen wurden, fährt die
Bewegungseinheit 5 in die Ausgangsposition bzw. in die
Serviceeinheit 6 zurück.
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Der
nächste
Verfahrensschritt ist die erneute Durchführung der Abfrage 34,
ob die Bewegungseinheit 5 aktiv werden soll. Diese erneute
Durchführung erfolgt
analog zur oben beschriebenen ersten Abfrage 34. Wird sie
oder die Unterabfrage 36 wieder positiv beantwortet, weil
z.B. der Verschmutzungsgrad der Scheibe 2 immer noch zu
hoch ist, wird der Vorgang des Reinigens wieder durchgeführt wie
oben beschrieben. Die Wiederholung des Reinigungsvorgangs erfolgt
so lange, bis die Abfrage 34 ein negatives Ergebnis liefert.
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Nun
befindet sich die Bewegungseinheit 5 wieder in der Serviceeinheit 6,
und die Reinigungselemente 19 werden gesäubert. Zur
Reinigung kann das in einer Scheibenreinigungsanlage 43 des
Kraftfahrzeugs 4 vorhandene Wasser verwendet werden. Die
Säuberung
der Reinigungselemente 19 erfolgt, indem die Bewegungseinheit 5 für einen
gewissen Zeitraum vollständig
mit Wasser durchspült
wird. Alternativ kann das Wasser durch in der Serviceeinheit 6 vorgesehene
Düsen gezielt
mit höherem
Druck auf die Reinigungselemente 19 gesprüht werden.
Das überschüssige Wasser
läuft danach
in die Serviceeinheit 6 und weiter unter die Motorhaube 41 ab
oder wird – wenn
nur eine einteilige Bewegungseinheit 5 verwendet wird – durch
einen Schlauch aus dem Innenraum 32 des Kraftfahrzeugs 4 abgeführt.
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Handelt
es sich um die zweigeteilte Ausführungsform
der Bewegungseinheit 5 mit einem oder mehreren Elektromagneten 46,
so wird nach Eintritt der Bewegungseinheit 5 in die Serviceeinheit 6 automatisch
der Elektromagnet 46 und somit das Magnetfeld zwischen
Außenteil 25 und
Innenteil 24 ausgeschaltet, so dass die beiden Teile ein
Stück von
der Scheibe 2 wegklappen. Auf diese Weise wird die Säuberung
der Reinigungselemente 19 erleichtert.
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Weiterhin
kann zu diesem Zeitpunkt die in der Bewegungseinheit 5 befindliche
Batterie 18 wieder aufgeladen werden. Dies erfolgt durch
eine elektrische Verbindung zwischen Bewegungseinheit 5 und
Serviceeinheit 6 über
das Anschlusselement 27. Die Serviceeinheit 6 ist
zu diesem Zweck mit einer Energiequelle verbunden. Dies ist vorteilhafterweise die
Batterie des Kraftfahrzeugs 4.
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Nach
diesem Verfahrensschritt ist das Reinigungsverfahren beendet.
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Alle
oben beschriebenen im Laufe des Verfahrens anfallenden Abfragen
und Steuervorgänge werden
von der Steuereinheit 8 durchgeführt und überwacht.
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Während des
Reinigungsverfahrens ist es zu jedem Zeitpunkt möglich, durch einen manuellen
Eingriff des Fahrers die Reinigung abzubrechen, unabhängig davon,
in welchem Verfahrensschritt die Vorrichtung 1 sich gerade
befindet. Dieser Eingriff kann beispielsweise über den Knopf 35 im
Innenraum 32 des Kraftfahrzeugs 4 erfolgen. So
ist ein sicherer Betrieb der Vorrichtung 1 ohne Behinderung
für den Fahrer
gewährleistet.
Weiterhin wird im Fehlerfall immer ein sicherer Betriebszustand
herbeigeführt,
indem beim Auftreten eines Fehlers die Bewegungseinheit 5 in
eine definierte Position bewegt wird. Alternativ oder zusätzlich wird
der Fahrer über
das Auftreten eines Fehlers informiert.
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Die
Vorrichtung 1 und das Verfahren zum Reinigen der Scheibe 2 eines
Kraftfahrzeugs 4 sind nicht beschränkt auf die oben dargestellten
Ausführungsbeispiele.
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Das
Gehäuse 11 muss
nicht die oben dargestellte halbkugelförmige Geometrie besitzen. Auch andere
Geometrien, z.B. eine quaderförmige,
sind je nach Anwendungsfall denkbar.
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Ferner
muss das Verfahren nicht zur Reinigung der Windschutzscheibe 3 eingesetzt
werden. Auch die anderen Kraftfahrzeugscheiben, vor allem die Heckscheibe,
eignen sich für
einen Reinigungsverfahren mit Hilfe der Vorrichtung 1.
Hier können z.B.
die in die Scheibe 2 eingelassenen Heizdrähte zur
Orientierung der Bewegungseinheit 5 verwendet werden.
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Die
Reinigungselemente 19 müssen
nicht wie in den beiden Ausführungsbeispielen
Bürsten 20 oder
Lappen 30 sein. Auch Flüssigkeits-Abstreifer können beispielsweise
eingesetzt werden oder eine Kombination verschiedener Reinigungselemente 19. Weiterhin
können
die Reinigungselemente 19 aus unterschiedlichen Materialien
bestehen. Besonders günstig
sind Mikrofaser-Werkstoffe,
die eine Scheibenreinigung nur mit klarem Wasser ohne den Zusatz
von Reinigungsmitteln ermöglichen.
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Neben
der hier dargestellten drahtlosen Ausführungsform, in der die Energieversorgung
der Antriebseinheit 12 direkt durch den in die Antriebseinheit 12 integrierten
Energiespeicher 17 erfolgt, ist es auch denkbar, dass der
Motor 13 mit einer in der Karosserie 7 angebrachten
Energieversorgung durch ein Kabel verbunden ist, welches so bemessen
ist, dass die Bewegungseinheit 5 sich frei auf der gesamten
Fläche 38 der
Scheibe 2 bewegen kann.
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Weiterhin
kann die Einbaulage der Bestandteile der Vorrichtung 1 von
der oben dargestellten abweichen. Beispielsweise die Steuereinheit 8 kann
an jedem beliebigen Ort innerhalb des Kraftfahrzeugs 4 angebracht
sein.
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Die
Anordnung sowie die Anzahl der Magnete 44 oder Elektromagnete 46 kann
von dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
abweichen. Es ist z.B. möglich,
mehrere über
den Umfang der Bewe gungseinheit 5 verteilte Magnete 44 oder
Elektromagnete 46 und entsprechende Gegenkörper 45 vorzusehen.
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Ferner
ist eine andere Ausgestaltung der Antriebseinheit 12 denkbar,
z.B. eine Fortbewegung der Bewegungseinheit 5 mittels rotierender
Kugeln oder Laufrädern.
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In
der zweigeteilten Ausführungsform
der Bewegungseinheit 5 ist es weiterhin denkbar, dass sich
die Antriebseinheit 12 nicht im Außenteil 25 der Bewegungseinheit 5 befindet;
sie kann alternativ auch in das Innenteil 24 der Bewegungseinheit 5 integriert
werden.