WO2022263323A1 - Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs mit einer Reinigungseinrichtung - Google Patents

Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs mit einer Reinigungseinrichtung Download PDF

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WO2022263323A1
WO2022263323A1 PCT/EP2022/065866 EP2022065866W WO2022263323A1 WO 2022263323 A1 WO2022263323 A1 WO 2022263323A1 EP 2022065866 W EP2022065866 W EP 2022065866W WO 2022263323 A1 WO2022263323 A1 WO 2022263323A1
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cleaning
area
nozzle
cleaning nozzle
roof
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PCT/EP2022/065866
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Inventor
Nikolaus Linner
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Webasto SE
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46—Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers

Definitions

  • Roof module for forming a vehicle roof with a cleaning device
  • the invention relates to a roof module for forming a vehicle roof on a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • roof modules are used extensively in vehicle construction, since these roof modules can be prefabricated as separate function modules and can be delivered to the assembly line during assembly of the vehicle.
  • the roof module On its outer surface, the roof module forms, at least in regions, a roof skin of the vehicle roof, which prevents moisture or airflow from penetrating into the vehicle interior.
  • the roof skin is formed by one or more surface components that can be made of a stable material, for example painted sheet metal or painted or colored plastic.
  • the roof module can be part of a rigid vehicle roof or part of an openable roof assembly.
  • the known environment sensors send or receive corresponding electromagnetic signals, for example laser beams or radar beams, whereby a data model of the vehicle environment can be generated by a corresponding signal evaluation and can be used for the vehicle control.
  • the sensor modules which include environment sensors for monitoring and detecting the vehicle environment, are usually attached to the vehicle roof, since the vehicle roof is generally the highest elevation of a vehicle from which the vehicle environment can be easily viewed.
  • environmental influences e.g. weather
  • a ((partially) transparent) see-through area through which the surroundings sensor detects the vehicle surroundings will become dirty or dirty due to environmental and weather influences. becomes opaque for the environment sensor.
  • the known cleaning devices are mostly, similar to the spray nozzles of a windscreen or headlight wiper system, statically positioned in an area of the roof module or of the surface component on the outer surface of the roof body, which is located in front of the surroundings sensor when viewed in the direction of an optical axis and spray therefore in one direction of the driving wind.
  • the entire viewing area must be covered by a fluid cone generated by the cleaning nozzle(s).
  • the invention is therefore based on the object of proposing a roof module which avoids the disadvantages of the prior art described above.
  • the roof module according to the invention for forming a vehicle roof on a motor vehicle comprises a surface component whose outer surface is at least partially forms the skin of the vehicle roof and which functions as an outer sealing surface of the roof module.
  • the roof module comprises at least one surroundings sensor, which is set up to transmit and/or receive electromagnetic signals through a viewing area in a field of vision extending around an optical axis of the surroundings sensor.
  • the roof module according to the invention comprises a cleaning device, by means of which the viewing area can be cleaned.
  • the cleaning device comprises a first cleaning nozzle and a second cleaning nozzle.
  • the roof module according to the invention is characterized in that the first cleaning nozzle is set up to generate a first fluid cone which in a first cleaning area impinges on the viewing area from the outside, and the second cleaning nozzle is set up to generate a second fluid cone , which impinges on the see-through area from the outside in a second cleaning area, and that the first cleaning area is asymmetrical relative to the optical axis of the surroundings sensor with respect to the second cleaning area.
  • the asymmetrical arrangement or provision of the first and second cleaning area on the viewing area of the surroundings sensor makes it possible to minimize the installation space required for the cleaning device, so that overall design freedom for the cleaning device can be increased.
  • the first cleaning area is therefore not symmetrical to the optical axis of the surroundings sensor. According to the invention, the first cleaning area is therefore not equal to the second cleaning area.
  • the fluid cone of the first cleaning nozzle hits the viewing area in such a way that a lower right surface of the viewing area, viewed in the direction of the surroundings sensor, can be cleaned
  • the fluid cone of the second cleaning nozzle hits the viewing area in such a way that an upper one, viewed in the direction of the surroundings sensor - tet, left surface of the viewing area can be cleaned.
  • the first cleaning area and the second cleaning area overlap at least partially, in order to enable a complete cleaning of the see-through area.
  • the first cleaning area is preferably described by an interface between the first cleaning cone and a surface of the see-through area.
  • the second cleaning area is preferably described by an interface between the second cleaning cone and the surface of the see-through area.
  • the first cleaning nozzle preferably hits the look-through area with the first fluid cone at a first angle of attack and the second cleaning nozzle hits the look-through area with a second fluid cone at a second angle of attack, the first angle of attack differing from the second angle of attack. This preferably results in the first cleaning area being aligned asymmetrically to the optical axis in relation to the second cleaning area.
  • cleaning area is used here to mean an area on the viewing area of the surroundings sensor that can be cleaned with the fluid cone of the first or second cleaning nozzle or can (still) be reached by means of the cleaning fluid.
  • the cleaning area describes, so to speak, an areal extension on a surface of the viewing area within which cleaning by means of the respective (first or second) cleaning nozzle is possible.
  • the cleaning area that can be imaged by the respective cleaning nozzle preferably differs depending on the activation of the cleaning nozzle, the design of the cleaning nozzle and/or the distance of the cleaning nozzle from the optical axis of the surroundings sensor.
  • the cleaning device can also include more than two cleaning nozzles.
  • the cleaning device can also have one or more hose lines and/or a tank for cleaning liquid.
  • a tank for cleaning fluid present in a vehicle for cleaning the front and rear windows is used as a reservoir for the cleaning fluid of the cleaning device.
  • the first and second fluid cones generated during the cleaning strike the viewing area from the outside, preferably in the opposite direction of travel (or in the direction of the wind).
  • the first or second fluid cone generated by the first and second cleaning nozzle can preferably be directed to different exit points within the first cleaning area or the second cleaning area on the viewing area by means of segment-by-segment rotation of the first or second cleaning nozzle about an axis of rotation, in order to, for example, .to also be able to effectively clean partial soiling of the viewing area.
  • the first and second fluid cones preferably each have a main axis direction along which the cleaning fluid impinges on the see-through area at its highest speed (the greatest momentum), with the cleaning effect occurring along this main axis direction is most effective.
  • the cleaning fluid can preferably be an aqueous solution containing soap (lye) or else a compressed gas.
  • the surface of the viewing area which is designed as a type of window through which the surroundings sensor looks, can be planar, but in principle also curved, e.g. B. concave or convex course.
  • the viewing area can preferably be provided on a part of the roof module.
  • the see-through area can preferably be arranged on a housing of the surroundings sensor.
  • the field of view of the surroundings sensor preferably extends in the form of a cone with a sensor-specific cone opening angle symmetrically around the optical axis of the surroundings sensor.
  • the wording “at least one” is understood here to mean that the roof module according to the invention can include one or more environment sensors.
  • the roof module according to the invention can form a structural unit in which devices for autonomous or semi-autonomous driving supported by driver assistance systems are integrated and which a vehicle manufacturer can place as a unit on a vehicle shell.
  • the roof module according to the invention can be designed purely as a fixed roof or as a roof with a roof opening system.
  • the roof module can be designed for use in a passenger car or in a commercial vehicle.
  • the roof module can preferably be provided as a structural unit in the form of a roof sensor module (Roof Sensor Module (RSM)), in which the surroundings sensors are provided in order to be used as a deliverable structural unit in a roof frame of a vehicle body.
  • RSM Roof Sensor Module
  • the surroundings sensor of the sensor module of the roof module according to the invention can be designed in a variety of ways and can include a lidar sensor, a radar sensor, an optical sensor such as a camera and/or the like.
  • Lidar sensors work, for example, in a wavelength range of 905 nm or around 1,550 nm.
  • the material of the roof skin in the see-through area should be transparent for the wavelength range used by the surroundings sensor, and should therefore depend on the material used by the surroundings sensor - length ⁇ ) be selected.
  • the first cleaning area on the see-through area differs in area from the second cleaning area on the see-through area. The first cleaning area is therefore larger or smaller than the second cleaning area, but in particular not of the same size.
  • the first cleaning area is asymmetrical to the second cleaning area.
  • a larger area of the viewing area is cleaned by the first cleaning nozzle than by the second cleaning nozzle (or vice versa). Due to the fact that the first cleaning area has a different size to the second cleaning area, there is also an asymmetry with respect to the optical axis of the surroundings sensor.
  • the cleaning device comprises a controller which is set up to control the first cleaning nozzle, to manipulate an opening angle of the first fluid cone by means of flow control of a cleaning fluid and/or to control the second cleaning nozzle, by means of flow control of the cleaning fluid an opening angle of the second fluid cone so that the first cleaning area is asymmetrical to the second cleaning area in relation to the optical axis of the environment sensor.
  • the controller it is possible for the controller to activate the first cleaning nozzle in such a way that a lower volume flow of cleaning fluid is ejected through the first cleaning nozzle, which may also result in the first cleaning area being correspondingly smaller, since the opening angle of the first fluid cone becomes smaller due to the lower flow.
  • the second cleaning nozzle is set up to control the first cleaning nozzle, to manipulate an opening angle of the first fluid cone by means of flow control of a cleaning fluid and/or to control the second cleaning nozzle, by means of flow control of the cleaning fluid an opening angle of the second fluid cone so that the first cleaning area is asymmetrical to the second cleaning area in
  • the cleaning area or impingement area on the viewing area can be changed while the distance between the cleaning nozzle and the viewing area remains the same.
  • the first and second cleaning nozzles can be placed symmetrically to the optical axis of the surroundings sensor. The asymmetry of the cleaning areas is then ensured by manipulating the respective opening angle of the respective cleaning nozzle.
  • the first cleaning nozzle comprises a nozzle head and the second cleaning nozzle comprises a nozzle head
  • the controller is set up tet to control an opening width of a passage opening of the nozzle head of the first cleaning nozzle and/or an opening width of a passage opening of the nozzle head of the second cleaning nozzle.
  • the opening width it is possible to control the volume flow of cleaning fluid.
  • the direction of impact in which the cleaning fluid impinges on the viewing area is controlled by controlling the opening width and/or opening direction of the respective cleaning nozzle, so that the respective cleaning area is preferably also relative to the viewing area. field of view can be shifted or moved.
  • the first cleaning nozzle comprises a nozzle head and the second cleaning nozzle comprises a nozzle head.
  • the nozzle head of the first cleaning nozzle preferably differs from the nozzle head of the second cleaning nozzle in its design.
  • the nozzle head of the first cleaning nozzle particularly preferably differs from the nozzle head of the second cleaning nozzle in terms of an opening width, a head shape and/or an opening angle. In this embodiment, therefore, two different cleaning nozzles are preferably used.
  • One of the cleaning nozzles can, for example, have a larger opening angle than the other cleaning nozzle and/or be designed for a different volume flow.
  • One cleaning nozzle can also be designed, for example, to have its spray behavior controlled by a controller, whereas the other cleaning nozzle cannot be controlled and is arranged in a fixed manner in relation to the viewing area.
  • the cleaning nozzles can also differ in other properties that are not explicitly mentioned here.
  • an arrangement of the first cleaning nozzle relative to the optical axis differs from an arrangement of the second cleaning nozzle relative to the optical axis.
  • the first cleaning nozzle is therefore aligned and/or placed differently with respect to the optical axis than the second cleaning nozzle.
  • the arrangement of the first cleaning nozzle can only change in terms of its alignment with respect to the viewing area (ie, the angle of attack or angle of incidence (measured by means of a main axis of the fluid cone opposite the viewing area)) differ from the arrangement of the second cleaning nozzle (and vice versa).
  • the arrangement of the first cleaning nozzle can also differ from the second cleaning nozzle in its relative arrangement to the viewing area (ie, its distance from the viewing area, measured at an intersection between the optical axis and the viewing area) (and vice versa). It may be the case, for example, that the first cleaning nozzle is arranged closer to the viewing area (measured in the direction of the optical axis) than the second cleaning nozzle and/or the first cleaning nozzle transverse to the optical axis (i.e., preferably parallel to a vehicle width direction) at a further distance therefrom than the second cleaning nozzle (and vice versa).
  • the first cleaning nozzle viewed along the optical axis of the surroundings sensor, is arranged to the left or right of the surroundings sensor at a first distance from the optical axis and/or the second cleaning nozzle is along the optical axis of the surroundings sensor Considered left o- arranged on the right side of the environment sensor at a second distance from the optical axis.
  • the first cleaning nozzle is particularly preferably arranged at the first distance in front of the viewing area, viewed in the viewing direction of the surroundings sensor, and/or the second cleaning nozzle is arranged at the second distance in front of the viewing area, viewed in the viewing direction of the surroundings sensor.
  • both cleaning nozzles can also be arranged on the left or right-hand side.
  • the first distance differs from the second distance. If the first distance differs from the second distance, the first cleaning nozzle is arranged asymmetrically relative to the second cleaning nozzle in relation to the optical axis of the surroundings sensor. Due to this asymmetrical arrangement, the cleaning areas preferably also differ from one another, ie they are also arranged asymmetrically with respect to the optical axis of the surroundings sensor.
  • the type of environment sensor installed in the roof module is fundamentally arbitrary.
  • the use of lidar sensors and/or radar sensors and/or camera sensors and/or multi-camera sensors is particularly advantageous. It goes without saying that the embodiments and exemplary embodiments mentioned above and still to be explained below can be formed not only individually, but also in any combination with one another, without departing from the scope of the present invention.
  • all of the embodiments and exemplary embodiments of the roof module relate entirely to a motor vehicle that has such a roof module.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a vehicle roof with a roof module according to the invention
  • FIG. 2 shows a first schematic plan view of a partial area of a roof module according to the invention
  • FIG. 3 shows a second schematic plan view of a partial area of a roof module according to the invention
  • FIG. 4 shows two schematic front views (a) and (b) of a viewing area of a surroundings sensor.
  • FIG. 1 shows a vehicle roof 100 that includes a roof module 10 .
  • the roof module 10 includes a surface component 12 for forming the roof skin 14 of the vehicle roof 100 of a vehicle (not shown in its entirety).
  • a surroundings sensor 16 is arranged symmetrically to the vehicle longitudinal axis.
  • Surroundings sensor 16 is arranged directly behind a front cross member 102, which defines a cowl of the vehicle on the roof side.
  • Surroundings sensor 16 preferably includes a housing 18, by means of which surrounding area sensor 16 is mounted in an opening in surface component 12 of roof module 10 such that it can be rotated about an axis of rotation 19 so that it can be moved in and out.
  • the surroundings sensor 16 can also be arranged on the surface component 12 in a fixed manner, ie cannot be moved in and out.
  • environment sensor 16 is shown in the extended position.
  • the roof module 10 is preferably used as a structural unit in a roof frame 104 of the vehicle or placed on the at least two transverse bars 102 and at least two longitudinal bars 106, through which the roof frame 104 is formed.
  • the roof module 10 in the exemplary embodiment shown has a panorama roof 108 .
  • the surroundings sensor 16 or the housing 18 of the surroundings sensor 16 comprises a see-through area 20 which can be produced, for example, from a preferably unbreakable plastic or other (partially) transparent material.
  • the housing 18 forms a dry area in which the surroundings sensor 16 is arranged in a moisture-tight manner.
  • Surroundings sensor 16 is a lidar sensor in the present case. Other sensor types, e.g. B. (Multidirectional) cameras are used.
  • Surroundings sensor 16 is aligned along an optical axis 22 which, in the case of FIG. 1, is aligned parallel to the longitudinal direction x of the vehicle.
  • the roof module 10 also includes a cleaning device 24, by means of which the viewing area 20 can be cleaned.
  • the cleaning device 24 comprises a first cleaning nozzle 26 and a second cleaning nozzle 26'.
  • the first cleaning nozzle 26 is set up to generate a first fluid cone 28 which, in a first cleaning area 30, impinges on the viewing area 20 from the outside (see FIG. 4).
  • the first cleaning area 30 can also be referred to as an impingement area in which the first fluid cone 28 impinges on the see-through area 20 .
  • the second cleaning nozzle 26' is set up to generate a second fluid cone 28', which impinges on the viewing area 20 from the outside in a second cleaning area 30'.
  • the second cleaning area 30 ′ can also be referred to as an impingement area in which the second fluid cone 28 ′ impinges on the see-through area 20 .
  • the first cleaning area 30 is asymmetrical to the second cleaning area 30'. This asymmetry can be seen in particular from a synopsis of FIGS. 4(a) and 4(b), from which it can be clearly seen that the two cleaning areas 30, 30' are opposite to the optical axis 22 (or also a plane of symmetry, which is spanned by the optical axis 22 and a vertical) are asymmetrical.
  • the first cleaning area 30 is also larger in terms of area than the second cleaning area 30' (see FIG. 4).
  • the two cleaning areas 30, 30' preferably overlap at least partially, as can be seen schematically in FIG.
  • the first and second cleaning nozzles 26, 26' are preferably each fed with a cleaning fluid (e.g. a liquid or a gas) through a supply channel (not shown).
  • the cleaning fluid can be, for example, an aqueous soap solution. Alternatively, cleaning with compressed air or another pressurized gas is also conceivable.
  • the first cleaning nozzle 26 can preferably have a nozzle head 32 (see FIG. 4) which impinges on the viewing area 20 at an impact angle.
  • the nozzle head 32 can also be rotated, at least in segments, about an axis of rotation, so that the angle of incidence can be adjusted by rotating the nozzle head 32 about the axis of rotation (not shown in more detail).
  • the second cleaning nozzle 26' can preferably have a nozzle head 32' (see FIG. 4) which strikes the viewing area 20 at an impact angle.
  • the nozzle head 32' can also be rotatable, at least in segments, about an axis of rotation, so that the angle of incidence can be adjusted by rotating the nozzle head 32' about the axis of rotation (not shown in more detail).
  • the cleaning device 24 includes a controller 34.
  • the controller 34 is set up to control the first cleaning nozzle 26, to manipulate an opening angle of the first fluid cone 28 by means of flow control of a cleaning fluid (i.e. to expand or to narrow).
  • the controller 34 controls an opening width of a passage opening of the nozzle head 32 of the first cleaning nozzle 26.
  • the controller 34 can also be set up to control the second cleaning nozzle 26', by means of flow regulation of the cleaning fluid, an opening angle of the second fluid cone 28' to manipulate, so that the first cleaning area 30 in relation to the optical axis 22 of the surroundings sensor 16 is asymmetrical to the second cleaning area 30'.
  • the placement and/or arrangement of the first cleaning nozzle 26 relative to the optical axis 22 can differ from the placement and/or arrangement of the second cleaning nozzle 26', as can be seen from FIG.
  • the first cleaning nozzle 26 has a different setting angle relative to the look-through area 20 (or a surface of the look-through area) than the second cleaning nozzle 26'.
  • the first cleaning nozzle 26 differs from the second cleaning nozzle 26' overall, but in particular in an opening width, a head shape and an opening angle of its nozzle head 32 (not shown explicitly). According to FIG.
  • the first cleaning nozzle 26, viewed along the optical axis 22 of the surroundings sensor 16 is to the left of the surroundings sensor 16 at a first distance d 1 from the optical axis 22 or an intersection point S of the optical Axis arranged with the viewing area 20.
  • the second cleaning nozzle 26 ′ is arranged on the right-hand side of the surroundings sensor 16 at a second distance d 2 from the optical axis 22 or the point of intersection S of the optical axis with the viewing area 20 .
  • a distance y 2 is greater than a distance y 1 .
  • the first cleaning nozzle 26, viewed in the viewing direction of the surroundings sensor 16, is arranged at the first distance d 1 at a further distance x 1 in front of the viewing area 20 than the second cleaning nozzle 26 ′, which is arranged at a distance X 2 in front of the surroundings sensor 16 is.
  • the first distance d 1 differs from the second distance d 2 , ie d 2 >d 1 here.
  • the first cleaning nozzle 26 is therefore arranged asymmetrically to the second cleaning nozzle 26' (with respect to the optical axis 22 of the surroundings sensor 16).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul (10) zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (12), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls ( 10) fungiert, zumindest einem Umfeldsensor (16), der eingerichtet ist, in einem sich um eine optische Achse (22) des Umfeldsensors (16) erstreckenden Sichtfeld durch einen Durchsichtsbereich (20) hindurch elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen, und einer Reinigungseinrichtung (24), mittels derer der Durchsichtsbereich (20) reinigbar ist, mit einer ersten Reinigungsdüse (26) und einer zweiten Reinigungsdüse (26'), wobei die erste Reinigungsdüse (26) eingerichtet ist, einen ersten Fluidkegel (28) zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbereich (30) von außen auf den Durchsichtsbereich (20) trifft, und die zweite Reinigungsdüse (26') eingerichtet ist, einen zweiten Fluidkegel (28') zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbereich (30') von außen auf den Durchsichtsbereich (20) trifft, und dass der erste Reinigungsbereich (30) relativ zu der optischen Achse (22) des Umfeldsensors (16) asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich (30') ist.

Description

Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs mit einer Reinigungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraft- fahrzeug 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 Fahr- zeugs an das Montageband geliefert werden können. Das Dachmodul bildet an seiner Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Ein- dringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabi- len Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefarbtem 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 Um- feldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-) Kameras, etc. mitsamt weiterer (elektrischer) Komponenten) bzw. Sensormodulen eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dach- module, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Module (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. emp- fangen dazu entsprechende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen o- der 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 Fahr- zeugumgebung umfassen, sind zumeist am Fahrzeugdach befestigt, da das Fahrzeug- dach in der Regel die höchste Erhebung eines Fahrzeugs ist, von der aus die Fahr- zeugumgebung gut einsehbar ist. Während der Benutzung des Umfeldsensors besteht aufgrund von Umgebungseinflüssen (z. B. einer Witterung) das Risiko, dass ein ((teil-) transparenter) Durchsichtsbereich, durch den der Umfeldsensor das Fahrzeugumfeld er- fasst, aufgrund von Umwelt- und Wettereinflüssen verschmutzt bzw. für den Umfeld- sensor undurchsichtig wird. Zur Reinigung des Durchsichtsbereiches ist der Einsatz ei- ner 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 Außenoberfläche der Dachkarosserie statisch positioniert, der sich in Richtung einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, vor diesem befin- det und sprühen daher in eine Richtung des Fahrwindes. Für eine effektive Reinigung des Durchsichtsbereiches des Umfeldsensors, muss der gesamte Durchsichtsbereich von einem Fluidkegel, der durch die Reinigungsdüse(n) erzeugt wird, erfasst werden. Hierzu ist es, im Falle der Verwendung einer einzelnen Reinigungsdüse notwendig, diese Rei- nigungsdüse in einer weiten Entfernung vor dem Umfeldsensor zu platzieren, um so über einen Öffnungswinkel des erzeugten Fluidkegels den gesamten Durchsichtsbereich erfassen zu können. Diese Problematik besteht zumeist auch dann, wenn zwei Reini- gungsdüsen Verwendung finden, wobei oftmals der grundsätzlich dafür notwendige Bauraum in dem Dachmodul aufgrund von Platzmangel nicht hinreichend vorhanden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Standes der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe ist durch ein Dachmodul der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraft- fahrzeug umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dach- moduls fungiert. Das Dachmodul umfasst zumindest einen Umfeldsensor, der eingerich- tet ist, in einem sich um eine optische Achse des Umfeldsensors erstreckenden Sichtfeld durch einen Durchsichtsbereich hindurch elektromagnetische Signale zu senden und/o- der zu empfangen. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Dachmodul eine Reinigungs- einrichtung, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Die Reinigungseinrich- tung umfasst eine erste Reinigungsdüse und eine zweite Reinigungsdüse. Das erfin- dungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse eingerichtet ist, einen ersten Fluidkegel zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbe- reich von außen auf den Durchsichtsbereich trifft, und die zweite Reinigungsdüse einge- richtet ist, einen zweiten Fluidkegel zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbe- reich von außen auf den Durchsichtsbereich trifft, und dass der erste Reinigungsbereich relativ zu der optischen Achse des Umfeldsensors asymmetrisch zu dem zweiten Reini- gungsbereich ist.
Durch die asymmetrische Anordnung beziehungsweise Bereitstellung des ersten und zweiten Reinigungsbereichs auf dem Durchsichtsbereich des Umfeldsensors ist es mög- lich, den für die Reinigungseinrichtung benötigten Bauraum zu minimieren, so dass ins- gesamt für die Reinigungseinrichtung eine Designfreiheit erhöht werden kann. Der erste Reinigungsbereich ist also gegenüber dem zweiten Reinigungsbereich nicht symmet- risch zu der optischen Achse des Umfeldsensors. Erfindungsgemäß ist der erste Reini- gungsbereich also ungleich dem zweiten Reinigungsbereich. So trifft beispielsweise der Fluidkegel der ersten Reinigungsdüse derart auf den Durchsichtsbereich das eine untere, in Blickrichtung des Umfeldsensors betrachtet, rechte Fläche des Durchsichtsbereiches reinigbar ist, wohingegen der Fluidkegel der zweiten Reinigungsdüse derart auf den Durchsichtsbereich trifft, dass ein oberer, in Blickrichtung des Umfeldsensors betrach- tet, linke Fläche des Durchsichtsbereiches reinigbar ist. Es ist bevorzugt, dass sich der erste Reinigungsbereich und der zweite Reinigungsbereich zumindest teilweise überlap- pen, um somit eine vollständige Reinigung des Durchsichtsbereiches zu ermöglichen. Der erste Reinigungsbereich wird vorzugsweise durch eine Schnittfläche zwischen dem ersten Reinigungskegel mit einer Oberfläche des Durchsichtsbereiches beschreiben. Der zweite Reinigungsbereich wird vorzugsweise durch eine Schnittfläche zwischen dem zweiten Reinigungskegel mit der Oberfläche des Durchsichtsbereiches beschreiben. Vorzugsweise trifft die erste Reinigungsdüse mit den ersten Fluidkegel unter einem ers- ten Anstellwinkel auf den Durchsichtsbereich und die zweite Reinigungsdüse trifft mit einem zweiten Fluidkegel unter einem zweiten Anstellwinkel auf den Durchsichtsbe- reich, wobei sich der erste Anstellwinkel von dem zweiten Anstellwinkel unterscheidet. Daraus ergibt sich vorzugsweise, dass der erste Reinigungsbereich gegenüber dem zweiten Reinigungsbereich asymmetrisch zu der optischen Achse ausgerichtet ist.
Unter dem Begriff „Reinigungsbereich“ wird vorliegend ein Bereich auf dem Durch- sichtsbereich des Umfeldsensors verstanden, der mit dem Fluidkegel der ersten bezie- hungsweise zweiten Reinigungsdüse reinigbar bzw. mittels des Reinigungsfluides (noch) erreichbar ist. Der Reinigungsbereich beschreibt sozusagen eine flächenmäßige Ausdehnung auf einer Oberfläche des Durchsichtsbereiches, innerhalb derer eine Reini- gung mittels der jeweiligen (ersten oder zweiten) Reinigungsdüse möglich ist. Der Rei- nigungsbereich, der durch die jeweilige Reinigungsdüse abbildbar ist, unterscheidet sich vorzugsweise je nach Ansteuerung der Reinigungsdüse, Auslegung der Reinigungsdüse und/oder Abstand der Reinigungsdüse von der optischen Achse des Umfeldsensors.
Ferner kann die Reinigungseinrichtung auch mehr als zwei Reinigungsdüsen umfassen. Die Reinigungseinrichtung kann ferner eine oder mehrere Schlauchleitungen und/oder einen Tank für Reinigungsflüssigkeit aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass ein in einem Fahrzeug vorhandener Tank für Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung der Front- und Heckscheiben als Reservoir für die Reinigungsflüssigkeit der Reinigungsein- richtung verwendet wird. Der bei der Reinigung erzeugte erste und zweite Fluidkegel trifft von außen, vorzugsweise in Gegenfahrtrichtung (bzw. in Fahrtwindrichtung), auf den Durchsichtsbereich. Der durch die erste und zweite Reinigungsdüse erzeugte erste bzw. zweite Fluidkegel kann vorzugsweise mittels segmentweiser Drehung der ersten bzw. zweiten Reinigungsdüse um eine Drehachse auf verschiedene Austreffpunkte in- nerhalb des ersten Reinigungsbereichs bzw. des zweiten Reinigungsbereichs auf dem Durchsichtsbereich gelenkt werden, um somit bspw. auch partielle Verschmutzungen des Durchsichtsbereiches effektiv reinigen zu können. Der erste und zweite Fluidkegel weist dabei vorzugsweise jeweils eine Hauptachsrichtung auf, entlang derer das Reini- gungsfluid mit seiner höchsten Geschwindigkeit (dem größten Impuls) auf den Durch- sichtsbereich auftrifft, wobei entlang dieser Hauptachsrichtung die Reinigungswirkung am effektivsten ist. Das Reinigungsfluid kann vorzugsweise eine wässrige, sei- fen(lauge)haltige Lösung oder auch ein komprimiertes Gas sein.
Die Oberfläche des Durchsichtsbereiches, der als eine Art Fenster ausgebildet ist, durch das der Umfeldsensor hindurchblickt, kann einen planen, jedoch grundsätzlich auch eine gekrümmten, z. B. konkaven oder konvexen, Verlauf haben. Der Durchsichtsbereich kann vorzugsweise an einem Teil des Dachmoduls vorgesehen sein. Vorzugsweise kann der Durchsichtsbereich an einem Gehäuse des Umfeldsensors angeordnet sein.
Das Sichtfeld des Umfeldsensor erstreckt sich vorzugsweise in Form eines Kegels mit einem sensorspezifischen Kegelöffnungswinkel symmetrisch um die optische Achse des Umfeldsensors herum. Unter der Formulierung „zumindest ein/eine“ wird vorliegend verstanden, dass das erfindungsgemäße Dachmodul einen oder mehrere Umfeldsenso- ren 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 Fahr- zeugrohbau 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 Nutz- fahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form ei- nes Dachsensormoduls (Roof Sensor Modul (RSM)) bereitgestellt sein, in der die Um- feldsensoren vorgesehen sind, um als zulieferbare Baueinheit in einen Dachrahmen ei- ner Fahrzeugkarosserie eingesetzt zu werden.
Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Sensormoduls des Dachmoduls nach der Er- findung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und einen Lidar-Sensor, einen Radar- sensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und/oder dergleichen umfassen. Li- dar-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 Wel- lenlänge^) ausgewählt sein. ln einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich der erste Reinigungsbereich auf dem Durchsichtsbereich flächenmäßig von dem zweiten Reinigungsbereich auf dem Durchsichtsbereich. Der erste Reinigungsbereich ist also größer oder kleiner als der zweite Reinigungsbereich, insbesondere jedoch nicht gleich groß. Hierdurch ist klarge- stellt, dass der erste Reinigungsbereich asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbe- reich ist. Somit wird bspw. durch die erste Reinigungsdüse ein flächenmäßig größerer Bereich des Durchsichtsbereiches gereinigt als durch die zweite Reinigungsdüse (oder umgekehrt). Dadurch, dass der erste Reinigungsbereich eine unterschiedliche Größe zu dem zweiten Reinigungsbereich aulweist, ist auch eine Asymmetrie gegenüber der opti- schen Achse des Umfeldsensors gegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung eine Steue- rung, die eingerichtet ist, die erste Reinigungsdüse anzusteuem, mittels Durchflussrege- lung eines Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des ersten Fluidkegels zu manipu- lieren und/oder die zweite Reinigungsdüse anzusteuem, mittels Durchflussregelung des Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des zweiten Fluidkegels zu manipulieren, so dass der erste Reinigungsbereich in Relation zu der optischen Achse des Umfeldsensors asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich ist. So ist es bspw. möglich, dass die Steuerung die erste Reinigungsdüse derart ansteuert, dass durch die erste Reinigungs- düse eine geringerer Volumenstrom an Reinigungsfluid ausgestoßen wird, wodurch ggf. auch der erste Reinigungsbereich entsprechend kleiner wird, da ggf. der Öffnungswin- kel des erste Fluidkegels aufgrund des geringeren Durchflusses kleiner wird. Analoges gilt auch für die zweite Reinigungsdüse. Über die Manipulation bzw. Steuerung des Öffnungswinkels des Fluidkegels kann der Reinigungsbereich bzw. Auftreffbereich auf dem Durchsichtsbereich bei gleichbleibendem Abstand der Reinigungsdüse von dem Durchsichtsbereich verändert werden. So kann die erste und zweite Reinigungsdüse bspw. symmetrisch zu der optischen Achse des Umfeldsensors platziert werden. Die Asymmetrie der Reinigungsbereiche wird dann über die Manipulation des jeweiligen Öffnungswinkels der jeweiligen Reinigungsdüse gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Reinigungsdüse einen Düsen- kopf und die zweite Reinigungsdüse einen Düsenkopf, und die Steuerung ist eingerich- tet, eine Öffnungsweite einer Durchlassöffnung des Düsenkopfes der ersten Reinigungs- düse und/oder eine Öffnungsweite einer Durchlassöffnung des Düsenkopfes der zweiten Reinigungsdüse zu steuern. Über die Steuerung der Öffnungsweite ist es möglich, zum einen den Volumenstrom an Reinigungsfluid zu steuern. Zum anderen ist es möglich, auch den Öffnungs winke 1 des Reinigungsdüse und somit auch des durch diese erzeug- ten Fluidkegels zu steuern, so dass letztlich die Größe bzw. Dimensionierung des Reini- gungsbereiches steuerbar ist. Ferner ist es bevorzugt, wenn mittels der Steuerung der Öffnungsweite und/oder Öffnungsrichtung der jeweiligen Reinigungsdüse auf die Auf- treffrichtung, in der das Reinigungsfluid auf den Durchsichtsbereich auftrifft, zu steu- ern, so dass der jeweilige Reinigungsbereich vorzugsweise auch relativ zu dem Durch- sichtsbereich verlagert bzw. verschoben werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Reinigungsdüse einen Düsen- kopf und die zweite Reinigungsdüse einen Düsenkopf. Der Düsenkopf der ersten Reini- gungsdüse unterscheidet sich vorzugsweise von dem Düsenkopf der zweiten Reini- gungsdüse in seiner konstruktiven Auslegung. Besonders bevorzugt unterscheidet sich der Düsenkopf der ersten Reinigungsdüse von dem Düsenkopf der zweiten Reinigungs- düse in einer Öffnungs weite, einer Kopfformung und/oder einem Öffnungs winkel. In dieser Ausführungsform kommen also vorzugsweise zwei voneinander verschiedene Reinigungsdüsen zum Einsatz. Eine der Reinigungsdüsen kann bspw. einen größeren Öffnungswinkel als die andere Reinigungsdüse aufweisen und/oder für einen anderen Volumenstrom ausgelegt sein. Auch kann die eine Reinigungsdüse bspw. dazu ausge- legt sein, von einer Steuerung in ihrem Sprühverhalten gesteuert zu werden, wohinge- gen die andere Reinigungsdüse nicht steuerbar ist, und gegenüber dem Durchsichtsbe- reich fix angeordnet ist. Die Reinigungsdüsen können sich auch noch in anderen, hier nicht explizit genannten Eigenschaften unterscheiden.
In einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich eine Anordnung der ersten Reinigungsdüse relativ zu der optischen Achse von einer Anordnung der zweiten Reini- gungsdüse relativ zu der optischen Achse. Die erste Reinigungsdüse ist also gegenüber der optischen Achse anders ausgerichtet und/oder platziert als die zweite Reinigungs- düse. Die Anordnung der ersten Reinigungsdüse kann sich lediglich in ihrer Ausrich- tung gegenüber dem Durchsichtsbereich (d. h., dem Anstellwinkel bzw. Auftreffwinkel (gemessen mittels einer Hauptachse des Fluidkegels gegenüber dem Durchsichtsbe- reich)) von der Anordnung der zweiten Reinigungsdüse unterscheiden (und umgekehrt). Alternativ oder ergänzen kann sich die Anordnung der ersten Reinigungsdüse auch in ihrer relativen Anordnung zu dem Durchsichtsbereich (d. h., ihrem Abstand von dem Durchsichtsbereich, gemessen zu einem Schnittpunkt zwischen der optischen Achse und dem Durchsichtsbereich) auch von der zweiten Reinigungsdüse unterscheiden (und umgekehrt). So kann es bspw. sein, dass die erste Reinigungsdüse näher an dem Durch- sichtsbereich (gemessen in Richtung der optischen Achse) von diesem angeordnet ist als die zweite Reinigungsdüse und/oder die erste Reinigungsdüse quer zu der optischen Achse (d. h., vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeugbreitenrichtung) einen weiteren Abstand von dieser aufweist als die zweite Reinigungsdüse (und umgekehrt).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Reinigungsdüse, entlang der opti- schen Achse des Umfeldsensors betrachtet, links oder rechtsseitig von dem Umfeld- sensor in einem ersten Abstand zu der optischen Achse angeordnet und/oder die zweite Reinigungsdüse ist, entlang der optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, links o- der rechtsseitig von dem Umfeldsensor in einem zweiten Abstand zu der optischen Achse angeordnet. Besonders bevorzugt ist die erste Reinigungsdüse, in Blickrichtung des Umfeldsensors betrachtet, in dem ersten Abstand vor dem Durchsichtsbereich ange- ordnet, und/oder die zweite Reinigungsdüse ist, in Blickrichtung des Umfeldsensors be- trachtet, in dem zweiten Abstand vor dem Durchsichtsbereich angeordnet. Beide Reini- gungsdüsen können grundsätzlich auch links oder rechtsseitig angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich der erste Abstand von dem zweiten Abstand. Im Falle, dass sich der erste Abstand von dem zweiten Abstand unter- scheidet, ist die erste Reinigungsdüse gegenüber der zweiten Reinigungsdüse, bezogen auf die optische Achse des Umfeldsensors asymmetrisch zu dieser angeordnet. Durch diese asymmetrische Anordnung unterscheiden sich vorzugsweise auch die Reinigungs- bereiche voneinander, sind also ebenfalls asymmetrisch bezüglich der optischen Achse des Umfeldsensors angeordnet.
Welche Art von Umfeldsensor in das Dachmodul eingebaut ist, ist grundsätzlich belie- big. Besonders vorteilhaft ist eine 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 Aus- führungsformen und Ausführungsbeispieie nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfin- dung zu verlassen. Zudem beziehen sich sämtliche Ausführungsformen und Ausfüh- rungsbeispiele des Dachmoduls vollumfanglich 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:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches mit einem erfin- dungsgemäßen Dachmodul;
Figur 2 eine erste schematisch Draufsicht auf einen Teilbereich eines erfindungs- gemäßen Dachmoduls;
Figur 3 eine zweite schematisch Draufsicht auf einen Teilbereich eines erfin- dungsgemäßen Dachmoduls; und Figur 4 zwei schematische Frontansichten (a) und (b) auf einen Durchsichtsbe- reich eines Umfeldsensors.
In Figur 1 ist ein Fahrzeugdach 100 dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung der Dachhaut 14 des Fahr- zeugdaches 100 eines Fahrzeugs (nicht komplett gezeigt). In einem frontseitigen Be- reich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahr- zeuglängsrichtung x, ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse ein Umfeldsensor 16 angeordnet. Der Umfeldsensor 16 ist unmittelbar hinter einem vorderen Querholm 102, der einen dachseitigen Windlauf des Fahrzeuges definiert, angeordnet. Der Umfeld- sensor 16 umfasst vorzugsweise ein Gehäuse 18, mittels dessen der Umfeldsensor 16 ein- und ausfahrbar in einer Öffnung in dem flächenbauteil 12 des Dachmoduls 10 dreh- bar um eine Drehachse 19 gelagert ist. In anderen Ausführungsformen kann der Um- feldsensor 16 auch fix, d. h. nicht ein- und ausfahrbar, auf dem Flächenbauteil 12 ange- ordnet sein. In Figur 1 ist der Umfeldsensor 16 in der ausgefahrenen Stellung gezeigt. Das Dachmodul 10 ist vorzugsweise als Baueinheit in einen Dachrahmen 104 des Fahr- zeuges eingesetzt bzw. auf die zumindest zwei Querholme 102 sowie zumindest zwei Längsholme 106, durch die der Dachrahmen 104 gebildet wird, aufgesetzt. Das Dach- modul 10 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein Panoramadach 108 auf.
Der Umfeldsensor 16 bzw. das Gehäuse 18 des Umfeldsensors 16 umfasst einen Durch- sichtsbereich 20, der beispielsweise aus einem vorzugsweise bruchsicheren Kunststoff oder sonstigen (teil-) transparenten Material hergestellt sein kann. Das Gehäuse 18 bil- det einen Trockenbereich aus, in dem der Umfeldsensor 16 feuchtigkeitsdicht angeord- net ist. Der Umfeldsensor 16 ist vorliegend ein Lidar-Sensor. Es können auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-) Kameras zum Einsatz kommen. Der Umfeld- sensor 16 ist entlang einer optischen Achse 22 ausgerichtet, die im Falle von Figur 1 pa- rallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist.
Das Dachmodul 10 umfasst ferner eine Reinigungseinrichtung 24, mittels derer der Durchsichtsbereich 20 reinigbar ist. Die Reinigungseinrichtung 24 umfasst erfindungs- gemäß eine erste Reinigungsdüse 26 und eine zweite Reinigungsdüse 26 ‘. Die erste Rei- nigungsdüse 26 ist eingerichtet, einen ersten Fluidkegel 28 zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbereich 30 von außen auf den Durchsichtsbereich 20 trifft (siehe Figur 4). Der erste Reinigungsbereich 30 kann auch als Auftreffbereich bezeichnet werden, in dem der erste Fluidkegel 28 auf dem Durchsichtsbereich 20 auftrifft. Ferner ist die zweite Reinigungsdüse 26’ eingerichtet, einen zweiten Fluidkegel 28‘ zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbereich 30‘ von außen auf den Durchsichtsbereich 20 trifft. Der zweite Reinigungsbereich 30‘ kann auch als Auftreffbereich bezeichnet werden, in dem der zweite Fluidkegel 28 ‘ auf dem Durchsichtsbereich 20 auftrifft. Der erste Reini- gungsbereich 30 ist, relativ zu der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet, asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich 30‘. Diese Asymmetrie kann insbe- sondere einer Zusammenschau der Figuren 4 (a) und 4 (b) entnommen werden, aus de- nen eindeutig hervorgeht, dass die beiden Reinigungsbereiche 30, 30‘ gegenüber der op- tischen Achse 22 (oder auch einer Symmetrieebene, die von der optischen Achse 22 und einer Vertikalen aufgespannt wird) asymmetrisch sind. Der erste Reinigungsbereich 30 ist ferner flächenmäßig größer als der zweite Reinigungsbereich 30‘ (siehe Figur 4). Vorzugsweise überlappen sich die beiden Reinigungsbereiche 30, 30‘ zumindest teil- weise, wie dies aus Figur 2 schematisch hervorgeht, um derart die Reinigungswirkung zumindest in einem Bereich um die optische Achse 22 herum zu optimieren.
Die erste und die zweite Reinigungsdüse 26, 26‘ werden vorzugsweise jeweils durch ei- nen Zufuhrkanal (nicht dargestellt) mit einem Reinigungsfluid (bspw. eine Flüssigkeit oder ein Gas) gespeist. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich bspw. um eine wässrige Seifenlauge handeln. Alternativ ist auch eine Reinigung mit Druckluft oder einem sons- tigen unter Druck stehenden Gas denkbar. Bei dem Austritt des Reinigungsfluides aus der ersten bzw. zweiten Reinigungsdüse 26, 26‘ wird der jeweiliger Fluidkegel 28, 28‘ erzeugt, der auf den Durchsichtsbereich 20 trifft und diesen reinigt (siehe schematisch in Figur 4). Die erste Reinigungsdüse 26 kann vorzugsweise einen Düsenkopf 32 auf- weisen (siehe Figur 4), der in einen Auftreffwinkel auf den Durchsichtsbereich 20 trifft. Alternativ kann der Düsenkopf 32 auch zumindest segmentweise um eine Drehachse drehbar sein, so dass durch Drehung des Düsenkopfes 32 um die Drehachse der Auf- treffwinkel einstellbar ist (nicht näher gezeigt). Die zweite Reinigungsdüse 26‘ kann vorzugsweise einen Düsenkopf 32‘ aufweisen (siehe Figur 4), der in einen Auftreffwin- kel auf den Durchsichtsbereich 20 trifft. Alternativ kann der Düsenkopf 32 ‘ auch zu- mindest segmentweise um eine Drehachse drehbar sein, so dass durch Drehung des Dü- senkopfes 32‘ um die Drehachse der Auftreffwinkel einstellbar ist (nicht näher gezeigt).
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 umfasst die Reinigungseinrichtung 24 eine Steuerung 34. Die Steuerung 34 ist vorliegend dazu eingerichtet, die erste Reinigungs- düse 26 anzusteuern, mittels Durchflussregelung eines Reinigungsfluides einen Öff- nungswinkel des ersten Fluidkegels 28 zu manipulieren (d. h. zu erweitern oder zu ver- engen). Vorzugsweise steuert die Steuerung 34 eine Öffnungsweite einer Durchlassöff- nung des Düsenkopfes 32 der ersten Reinigungsdüse 26. Alternativ oder ergänzend kann die Steuerung 34 auch eingerichtet sein, die zweite Reinigungsdüse 26‘ anzusteu- em, mittels Durchflussregelung des Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des zwei- ten Fluidkegels 28 ‘ zu manipulieren, so dass der erste Reinigungsbereich 30 in Relation zu der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 asymmetrisch zu dem zweiten Reini- gungsbereich 30‘ ist. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Platzierung und/oder Anordnung der ersten Reinigungsdüse 26 relativ zu der optischen Achse 22 sich von der Platzierung und/oder Anordnung der zweiten Reinigungsdüse 26 ‘ unterscheiden, wie dies aus Figur 3 hervor- geht. ln Figur 3 weist die erste Reinigungsdüse 26 gegenüber der zweiten Reinigungs- düse 26‘ einen anderen Anstellwinkel relativ zu dem Durchsichtsbereich 20 (bzw. einer Oberfläche des Durchsichtsbereiches) auf. Ferner unterscheidet sich die erste Reini- gungsdüse 26 von der zweiten Reinigungsdüse 26 ‘ gesamthaft, insbesondere jedoch in einer Öffnungsweite, einer Kopfformung und einem Öffnungswinkel ihres Düsenkopfes 32 (nicht explizit dargestellt). Gemäß Figur 2 ist die erste Reinigungsdüse 26, entlang der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet (angedeutet durch eine Pfeil- richtung), links von dem Umfeldsensor 16 in einem ersten Abstand d1 zu der optischen Achse 22 bzw. einem Schnittpunkt S der optischen Achse mit dem Durchsichtsbereich 20 angeordnet. Die zweite Reinigungsdüse 26 ‘ ist, entlang der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet, rechtsseitig von dem Umfeldsensor 16 in einem zweiten Abstand d2 zu der optischen Achse 22 bzw. dem Schnittpunkt S der optischen Achse mit dem Durchsichtsbereich 20 angeordnet. Hierdurch ist ein Abstand y2 größer als ein Abstand y1. Ferner ist die erste Reinigungsdüse 26, in Blickrichtung des Umfeldsensors 16 betrachtet, in dem ersten Abstand d1 in einer weiteren Entfernung x1 vor dem Durch- sichtsbereich 20 angeordnet als die zweite Reinigungsdüse 26 ‘, die in einer Entfernung X2 vor dem Umfeldsensor 16 angeordnet ist. Der erste Abstand d1 unterscheidet sich von dem zweiten Abstand d2, hier also d2 > d1. Die erste Reinigungsdüse 26 ist also asym- metrisch zu der zweiten Reinigungsdüse 26 ‘ (bezüglich der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16) angeordnet.
Bezugszeichenliste
10 Dachmodul
12 Flächenbauteil
14 Dachhaut 16 Umfeldsensor
17 Öffnung
18 Gehäuse
19 Drehachse
20 Durchsichtsbereich 22 optische Achse
24 Reinigungseinrichtung
26 Reinigungsdüse
28 Fluidkegel
30 Reinigungsbereich 32 Düsenkopf
34 Steuerung
100 Fahrzeugdach
102 Querholm
104 Dachrahmen 106 Längsholm
108 Panoramadach

Claims

Patentansprüche
1. Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit ei- nem Flächenbauteil (12), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, zumindest einem Umfeldsensor (16), der eingerich- tet ist, in einem sich um eine optische Achse (22) des Umfeldsensors ( 16) erstre- ckenden Sichtfeld durch einen Durchsichtsbereich (20) hindurch elektromagneti- sche Signale zu senden und/oder zu empfangen, und einer Reinigungseinrichtung (24), mittels derer der Durchsichtsbereich (20) reinigbar ist, mit einer ersten Reini- gungsdüse (26) und einer zweiten Reinigungsdüse (26‘), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse (26) eingerichtet ist, einen ersten Fluidkegel (28) zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbereich (30) von außen auf den Durch- sichtsbereich (20) trifft, und die zweite Reinigungsdüse (26‘) eingerichtet ist, einen zweiten Fluidkegel (28‘) zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbereich (30‘) von außen auf den Durchsichtsbereich (20) trifft, und dass der erste Reini- gungsbereich (30) relativ zu der optischen Achse (22) des Umfeldsensors (16) asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich (30‘) ist.
2. Dachmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Reini- gungsbereich (30‘) auf dem Durchsichtsbereich (20) von dem zweiten Reinigungs- bereich (30‘) auf dem Durchsichtsbereich (20) flächenmäßig unterscheidet.
3. Dachmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Reinigungsbereich (30) und der zweite Reinigungsbereich (30‘) zumindest teil- weise überlappen.
4. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (24) eine Steuerung (34) umfasst, die eingerichtet ist, die erste Reinigungsdüse (26) anzusteuem, mittels Durchflussregelung eines Reini- gungsfluides einen Öffnungswinkel des ersten Fluidkegels (28) zu manipulieren und/oder die zweite Reinigungsdüse (26 ‘) anzusteuem, mittels Durchflussregelung des Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des zweiten Fluidkegels (28‘) zu ma- nipulieren, so dass der erste Reinigungsbereich (30) in Relation zu der optischen Achse (22) des Umfeldsensors (16) asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbe- reich (30‘) ist. 5. Dachmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungs- düse (26) einen Düsenkopf (32) und die zweite Reinigungsdüse (26‘) einen Düsen- kopf (32‘) umfasst, und die Steuerung (34) eingerichtet ist, eine Öffnungsweite ei- ner Durchlassöffnung des Düsenkopfes (32) der ersten Reinigungsdüse (26) und/o- der eine Öffnungsweite einer Durchlassöffnung des Düsenkopfes (32‘) der zweiten Reinigungsdüse (26 ‘ ) zu steuern.
6. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse (26) einen Düsenkopf (32) und die zweite Reinigungsdüse (26‘) einen Düsenkopf (32‘) umfasst, und sich der Düsenkopf (32) der ersten Reini- gungsdüse (26) von dem Düsenkopf (32‘) der zweiten Reinigungsdüse (26‘) unter- scheidet.
7. Dachmodul nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Düsenkopf (32) der ersten Reinigungsdüse (26) von dem Düsenkopf (32‘) der zweiten Reini- gungsdüse (26‘) in einer Öffnungsweite, einer Kopfformung und/oder einem Öff- nungswinkel unterscheidet. 8. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Anordnung der ersten Reinigungsdüse (26) relativ zu der optischen Achse (22) von einer Anordnung der zweiten Reinigungsdüse (26‘) relativ zu der optischen Achse (22) unterscheidet.
9. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse (26), entlang der optischen Achse (22) des Umfeld- sensors (16) betrachtet, links oder rechtsseitig von dem Umfeldsensor (16) in einem ersten Abstand zu der optischen Achse (22) angeordnet ist, und/oder dass die zweite Reinigungsdüse (26‘), entlang der optischen Achse (22) des Umfeldsensors
(16) betrachtet, links oder rechtsseitig von dem Umfeldsensor (16) in einem zwei- ten Abstand zu der optischen Achse (22) angeordnet ist.
10. Dachmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungs- düse (26), in Blickrichtung des Umfeldsensors (16) betrachtet, in dem ersten Ab- stand vor dem Durchsichtsbereich (20) angeordnet ist, und/oder die zweite Reini- gungsdüse (26‘), in Blickrichtung des Umfeldsensors (16) betrachtet, in dem zwei- ten Abstand vor dem Durchsichtsbereich (20) angeordnet ist.
11. Dachmodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Abstand von dem zweiten Abstand unterscheidet. 12. Dachmodul nach einem der vorhergehenden 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.
13. Kraftfahrzeug, umfassend ein Dachmodul (10) nach einem der vorhergehenden An- spräche.
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