DE102023105885A1

DE102023105885A1 - Roof module with an adjustable cleaning nozzle

Info

Publication number: DE102023105885A1
Application number: DE102023105885.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Huelsen; Magnus Sviberg; Cédric Langlais; Maximilian Ehrmann
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2023-03-09
Filing date: 2023-03-09
Publication date: 2024-09-12

Abstract

Dachmodul (10) zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, mindestens einem Umfeldsensor (16), der durch einen Durchsichtsbereich (20) zum Erfassen eines Fahrzeugumfeldes elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann, und mindestens einer Reinigungsdüse (24), durch die der Durchsichtsbereich (20) reinigbar ist, wobei die Reinigungsdüse (24) mindestens einen Antrieb (28) umfasst, durch den die mindestens eine Reinigungsdüse (24) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Reinigungsdüse (24) eine Verstellkinematik (30) und mindestens ein Windabweiserelement (32) umfasst, das zumindest mit einem Teil der Verstellkinematik (30) verbunden ist, wobei die Verstellkinematik (30) derart mit dem Antrieb (28) bewegungsübertragend gekoppelt ist, dass das mindestens eine Windabweiserelement (32) durch Verstellen der mindestens einen Reinigungsdüse (24) in die ausgefahrene Stellung zumindest teilweise vor den Durchsichtsbereich (20) verstellbar ist.Roof module (10) for forming a vehicle roof (100) on a motor vehicle, with a surface component (12) which at least partially forms a roof skin (14) of the vehicle roof (100), which functions as an outer sealing surface of the roof module (10), at least one environment sensor (16) which can send and/or receive electromagnetic signals through a viewing area (20) for detecting a vehicle environment, and at least one cleaning nozzle (24) through which the viewing area (20) can be cleaned, wherein the cleaning nozzle (24) comprises at least one drive (28) by means of which the at least one cleaning nozzle (24) can be adjusted between a retracted position and an extended position, characterized in that the at least one cleaning nozzle (24) comprises an adjustment kinematics (30) and at least one wind deflector element (32) which is connected to at least part of the adjustment kinematics (30), wherein the adjustment kinematics (30) is connected to the drive (28) in such a way is coupled in a movement-transmitting manner such that the at least one wind deflector element (32) can be adjusted at least partially in front of the viewing area (20) by adjusting the at least one cleaning nozzle (24) into the extended position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Auch betrifft die Erfindung ein Sensormodul für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem solchen Dachmodul und/oder einem solchen Sensormodul.The invention relates to a roof module for forming a vehicle roof on a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a sensor module for a motor vehicle according to the preamble of claim 14. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one such roof module and/or one such sensor module.

Gattungsgemäße Dachmodule finden im Fahrzeugbau umfassend Verwendung, da diese Dachmodule als separate Funktionsmodule vorgefertigt und bei der Montage des Fahrzeugs an das Montageband geliefert werden können. Das Dachmodul bildet an seiner Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefärbtem Kunststoff, gefertigt sein können. Bei dem Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe handeln.Generic roof modules are used extensively in vehicle construction, as these roof modules can be prefabricated as separate functional modules and delivered to the assembly line when the vehicle is assembled. The roof module forms a roof skin of the vehicle roof on its outer surface, at least in some areas, which prevents moisture or air flow from penetrating 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.

Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-) Kameras, etc. mitsamt weiterer (elektrischer) Komponenten) eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dachmodule, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Module (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu entsprechende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine entsprechende Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert, und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann.Furthermore, developments in vehicle construction are increasingly focused on autonomous or semi-autonomous vehicles. In order to enable the vehicle control system to control the vehicle autonomously or semi-autonomously, a large number of environmental sensors (e.g. lidar sensors, radar sensors, (multi-) cameras, etc. together with other (electrical) components) are used, which are integrated into the roof module, for example, to record the environment around the vehicle and use the recorded environmental data to determine a respective traffic situation, for example. Roof modules that are equipped with a large number of environmental sensors are also known as roof sensor modules (RSM). The known environmental sensors send or receive corresponding electromagnetic signals, for example laser beams or radar beams, whereby a data model of the vehicle environment is generated through appropriate signal evaluation and can be used for vehicle control.

Die Umfeldsensoren zur Überwachung und Erfassung der Fahrzeugumgebung sind zumeist am Fahrzeugdach befestigt, da das Fahrzeugdach in der Regel die höchste Erhebung eines Fahrzeugs ist, von der aus die Fahrzeugumgebung gut einsehbar ist. Die Umfeldsensoren sind dabei zumeist als Aufsatz auf das die Dachhaut bildende Flächenbauteil des Dachmoduls aufgesetzt, können alternativ aber auch in einer Öffnung des Dachmoduls zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar angeordnet sein.The environmental sensors for monitoring and recording the vehicle's surroundings are usually attached to the vehicle roof, as the vehicle roof is usually the highest point on a vehicle from which the vehicle's surroundings can be easily seen. The environmental sensors are usually attached as an attachment to the surface component of the roof module that forms the roof skin, but can alternatively be arranged in an opening in the roof module so that it can be adjusted between a retracted position and an extended position.

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 erfasst, verschmutzt bzw. für den Umfeldsensor zumindest bereichsweise undurchsichtig wird. Dies schlägt sich in einer Verminderung der Erfassungsgenauigkeit des Umfeldsensors nieder und kann im schlimmsten Fall zu einem vollständigen Ausfall des Umfeldsensors führen.When using the environment sensor, there is a risk due to environmental influences (e.g. weather) that a (partially) transparent area through which the environment sensor detects the vehicle's surroundings becomes dirty or at least partially opaque for the environment sensor. This is reflected in a reduction in the detection accuracy of the environment sensor and, in the worst case, can lead to a complete failure of the environment sensor.

Zur Reinigung des Durchsichtsbereiches ist der Einsatz von Reinigungsdüsen hinreichend bekannt. Die bekannten Reinigungsdüsen sind zumeist, ähnlich zu Sprühdüsen einer Scheibenwischanlage, in einem Bereich des Dachmodules bzw. des Flächenbauteils statisch angeordnet, der sich in Richtung einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, vor diesem befindet. Die Reinigungsdüsen sind somit also in einem Sichtfeld des Umfeldsensors angeordnet und ragen dabei zumeist über die Dachhaut hervor.The use of cleaning nozzles is well known for cleaning the visible area. The known cleaning nozzles are usually arranged statically in an area of the roof module or the surface component, similar to the spray nozzles of a windshield wiper system, which is located in front of the environmental sensor in the direction of an optical axis. The cleaning nozzles are therefore arranged in a field of view of the environmental sensor and usually protrude above the roof skin.

Diese statische Anordnung der Reinigungsdüsen ist aus mehreren Gründen nachteilig. Zum einen entsprechen die aus der Dachhaut hervorstehenden Reinigungsdüsen nicht den ästhetischen Anforderungen an ein Fahrzeugdesign und können bspw. für einen Kunden ästhetisch unvorteilhaft wirken. Zum anderen sind die Reinigungsdüsen durch ihre Anordnung vor dem Umfeldsensor zumindest teilweise in dessen Sichtfeld. In diesem Sichtfeld verursachen die Reinigungsdüsen aufgrund von Sichtfeldabschattung Blindbereiche (engl.: black spots), in denen der Umfeldsensor die Fahrzeugumgebung nicht hinreichend genau oder überhaupt nicht wahrnehmen kann. Da sich diese Blindbereiche aufgrund von trigonometrisch-optischen Zusammenhängen mit zunehmendem Abstand von dem Umfeldsensor vergrößern, können so für den Umfeldsensor „tote Winkelbereiche“ im Sichtfeld entstehen, die es zu vermeiden gilt. Ebenfalls führt die bekannte Anordnung der Reinigungsdüse ggf. zu einem aerodynamisch nachteiligen Geräuschverhalten, das durch eine turbulente Strömungsausbildung um die Erhebung der Reinigungsdüsen herum entsteht, und für einen Fahrgast in einem Innenraum des Fahrzeuges als störend wahrgenommen werden kann.This static arrangement of the cleaning nozzles is disadvantageous for several reasons. Firstly, the cleaning nozzles protruding from the roof skin do not meet the aesthetic requirements of a vehicle design and can, for example, have an aesthetically disadvantageous effect on a customer. Secondly, the cleaning nozzles are at least partially in the field of vision of the environment sensor due to their arrangement in front of the environment sensor. In this field of vision, the cleaning nozzles cause blind spots (black spots) due to field of vision shading, in which the environment sensor cannot perceive the vehicle's surroundings sufficiently accurately or not at all. Since these blind spots increase with increasing distance from the environment sensor due to trigonometric-optical relationships, "blind spots" can arise in the field of vision for the environment sensor, which should be avoided. The known arrangement of the cleaning nozzle can also lead to aerodynamically disadvantageous noise behavior, which is caused by turbulent flow around the elevation of the cleaning nozzles and can be perceived as disturbing by a passenger in the interior of the vehicle.

Zum teilweisen Umgehen der Probleme, die bei statisch positionierten Reinigungsdüsen auftreten, sind aus dem Stand der Technik Reinigungsdüsen bekannt, die zwischen einer eingefahrenen und mindestens einer ausgefahrenen Stellung verstellt werden können. Diese Reinigungsdüsen werden dabei beispielsweise durch einen hydraulischen und/ oder mechanischen und/oder elektrischen Antrieb verstellt. Beispielhafte Antriebe für Reinigungsdüsen sind aus der DE 10 2020 201 355 A1 bekannt. Oftmals ist auch ein Verstellen durch Nutzung des düseneigenen Wasserdrucks implementiert. In der eingefahrenen Stellung schließen die Reinigungsdüsen vorzugsweise mit einer umliegenden Dachhaut flächenbündig ab. In der mindestens einen ausgefahrenen Stellung stehen die Reinigungsdüsen hingegen über die Dachhaut hervor, um das Reinigungsfluid auf den jeweils zu reinigenden Durchsichtsbereich zu leiten. Somit tritt ein Großteil der zuvor genannten Nachteile nur temporär auf, nämlich wenn eine Reinigung des Durchsichtsbereiches erforderlich ist. Im eingefahrenen Zustand geht von den verstellbaren Reinigungsdüsen hingegen kein Nachteil mehr aus.To partially circumvent the problems that occur with statically positioned cleaning nozzles, cleaning nozzles are known from the state of the art that can be adjusted between a retracted and at least one extended position. These cleaning nozzles are operated, for example, by a hydraulic and/or mechanical and/or electrical drive. Examples of drives for cleaning nozzles are shown in the EN 10 2020 201 355 A1 known. Adjustment is often implemented using the nozzle's own water pressure. In the retracted position, the cleaning nozzles are preferably flush with the surrounding roof skin. In at least one extended position, however, the cleaning nozzles protrude above the roof skin in order to direct the cleaning fluid to the respective viewing area to be cleaned. Thus, most of the disadvantages mentioned above only occur temporarily, namely when the viewing area needs to be cleaned. In the retracted position, however, the adjustable cleaning nozzles no longer pose any disadvantage.

Allerdings bestehen weiterhin Nachteile, die eine Reinigungsqualität durch die Reinigungsdüsen betreffen. Der Antrieb für das Verstellen der jeweiligen Reinigungsdüse fährt die Reinigungsdüse, in Sensorblickrichtung betrachtet, vor dem zu reinigenden Durchsichtsbereich aus. Dabei werden oftmals sämtliche Reinigungsdüsen, einschließlich ihrer jeweiligen Düsenköpfe und/oder Fluidleitungen gemeinsam bewegt. Hierzu wird zum einen Bauraum benötigt. Zum anderen müssen die Reinigungsdüsen einzeln abgedichtet werden, um ein Eindringen von Feuchtigkeit ins Innere des Dachmoduls zu vermeiden. Zudem wird im Stand der Technik eine auf dem jeweiligen Durchsichtsbereich lastende Windlast aufgrund der bestehenden Größenbeschränkungen nicht verringert. In der bekannten Anordnung versprühen die Reinigungsdüsen ein Reinigungsfluid zudem in Richtung des Fahrtwindes (d. h. in einer Gegenfahrtrichtung). Dabei wird der Fluidausstoß und mithin eine Sprüh- und Reinigungswirkung negativ von dem entstehenden Fahrtwind beeinflusst. Dies ist insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten zu verzeichnen. Durch den Fahrtwind wird die Reinigungsleistung bzw. Reinigungswirkung reduziert, da zumindest ein Teil des Reinigungsfluides vom Wind verblasen wird und nicht mehr auf den Durchsichtsbereich auftreffen kann.However, there are still disadvantages that affect the cleaning quality of the cleaning nozzles. The drive for adjusting the respective cleaning nozzle extends the cleaning nozzle, viewed in the direction of the sensor, in front of the viewing area to be cleaned. In this case, all cleaning nozzles, including their respective nozzle heads and/or fluid lines, are often moved together. On the one hand, this requires installation space. On the other hand, the cleaning nozzles must be sealed individually to prevent moisture from penetrating the interior of the roof module. In addition, the state of the art does not reduce a wind load on the respective viewing area due to the existing size restrictions. In the known arrangement, the cleaning nozzles also spray a cleaning fluid in the direction of the airstream (i.e. in the opposite direction of travel). The fluid output and thus the spraying and cleaning effect are negatively influenced by the resulting airstream. This is particularly noticeable at high driving speeds. The airstream reduces the cleaning performance or cleaning effect because at least part of the cleaning fluid is blown away by the wind and can no longer hit the viewing area.

Somit besteht weiterhin Verbesserungspotenzial.Therefore, there is still potential for improvement.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine insbesondere in einem Dachmodul eingesetzte Reinigungsdüse derart weiterzuentwickeln, dass die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Standes der Technik, insbesondere eine Verminderung der Reinigungswirkung durch fahrtwindbedingte Ablenkung des Fluides, zumindest vermindert werden. Hierzu gilt es, insbesondere ein Dachmodul mit mindestens einer Reinigungsdüse weiterzuentwickeln.It is therefore an object of the invention to further develop a cleaning nozzle used in particular in a roof module in such a way that the disadvantages of the prior art described above, in particular a reduction in the cleaning effect due to the deflection of the fluid due to the wind, are at least reduced. To this end, it is particularly important to further develop a roof module with at least one cleaning nozzle.

Diese Aufgabe ist durch ein Dachmodul der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Sensormodul nach Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a roof module according to the teaching of claim 1. Furthermore, the object is achieved by a sensor module according to claim 14.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu dem Dachmodul gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf das erfindungsgemäße Fahrzeug und/oder das bevorzugte Sensormodul beziehen, ohne für dieses nochmals redundant genannt zu werden. Hierbei versteht es sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von jeweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. The scope of the invention includes all combinations of at least two features disclosed in the description, the claims and/or the figures. It is understood that the statements made about the roof module relate in an equivalent manner to the vehicle according to the invention and/or the preferred sensor module, without being mentioned again redundantly for this. In this case, it is particularly understood that customary linguistic transformations and/or a corresponding replacement of respective terms within the scope of usual linguistic practice, in particular the use of synonyms supported by generally accepted language literature, are included in the present disclosure content without being explicitly mentioned in their respective formulation.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das Dachmodul umfasst ein Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet. Die Dachhaut bzw. das Flächenbauteil fungiert als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls. According to a first aspect of the invention, a roof module is proposed for forming a vehicle roof on a motor vehicle. The roof module comprises a surface component which forms a roof skin of the vehicle roof at least in some areas. The roof skin or the surface component functions as an outer sealing surface of the roof module.

Das Dachmodul umfasst mindestens einen Umfeldsensor, der durch einen Durchsichtsbereich zum Erfassen eines Fahrzeugumfeldes elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Der Umfeldsensor ist als eingerichtet, durch den Durchsichtsbereich elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen, um so das Fahrzeugumfeld zu erfassen. Das Dachmodul umfasst mindestens einer Reinigungsdüse, durch die der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Die Reinigungsdüse umfasst mindestens einen Antrieb, durch den mindestens ein Teil der mindestens einen Reinigungsdüse, insbesondere ein Düsenkopf der mindestens einen Reinigungsdüse, zwischen einer eingefahrenen Stellung und mindestens einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Die Reinigungsdüse kann durch den Antrieb auch in mehrere Zwischenstellungen verstellbar sein. Die mindestens eine Reinigungsdüse umfasst ferner eine Verstellkinematik und mindestens ein Windabweiserelement, das zumindest mit einem Teil bzw. mit einer Komponente der Verstellkinematik insbesondere drehfest oder drehbar verbunden ist. Die Verstellkinematik ist derart mit dem Antrieb insbesondere bewegungsübertragend gekoppelt, dass das mindestens eine Windabweiserelement durch Verstellen der Reinigungsdüse in die ausgefahrene Stellung zumindest teilweise vor den Durchsichtsbereich und/oder in einem Winkel zu einer Windrichtung verstellbar ist. Falls der Wind beispielsweise schräg auf den Durchsichtsbereich auftrifft, muss das Windabweiserelement nicht unbedingt vor dem Durchsichtsbereich verstellt werden, sondern kann den Durchsichtsbereich auch seitlich abschirmen. Dies ist beispielsweise bei einer Sensorpositionierung schräg zur Fahrtrichtung vorteilhaft.The roof module comprises at least one environment sensor that can send and/or receive electromagnetic signals through a viewing area to detect the surroundings of the vehicle. The environment sensor is designed to send and/or receive electromagnetic signals through the viewing area in order to detect the surroundings of the vehicle. The roof module comprises at least one cleaning nozzle through which the viewing area can be cleaned. The cleaning nozzle comprises at least one drive through which at least a part of the at least one cleaning nozzle, in particular a nozzle head of the at least one cleaning nozzle, can be adjusted between a retracted position and at least one extended position. The cleaning nozzle can also be adjusted to several intermediate positions by the drive. The at least one cleaning nozzle further comprises an adjustment kinematics and at least one wind deflector element that is connected to at least one part or component of the adjustment kinematics in a rotationally fixed or rotatable manner. The adjustment kinematics is coupled to the drive in such a way that it transmits movement, that the at least one wind deflector element can be adjusted to at least one position by adjusting the cleaning nozzle to the extended position. at least partially in front of the viewing area and/or at an angle to a wind direction. If, for example, the wind hits the viewing area at an angle, the wind deflector element does not necessarily have to be adjusted in front of the viewing area, but can also shield the viewing area from the side. This is advantageous, for example, if the sensor is positioned at an angle to the direction of travel.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Sensormodul vorgeschlagen. Das Sensormodul umfasst mindestens einen Umfeldsensor, einen Durchsichtsbereich und mindestens eine Reinigungsdüse. Ferner kann das Sensormodul mindestens ein Sensorgehäuse oder mindestens einen Sensorgehäuseabschnitt umfassen. Der Umfeldsensor ist dazu ausgebildet, durch den Durchsichtsbereich elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen, um ein Fahrzeugumfeld zu erfassen. Durch die mindestens eine Reinigungsdüse ist der Durchsichtsbereich, insbesondere durch ein Reinigungsfluid, reinigbar. Die Reinigungsdüse umfasst mindestens einen Antrieb, durch den zumindest ein Teil der mindestens einen Reinigungsdüse, insbesondere ein Düsenkopf der Reinigungsdüse, zwischen einer eingefahrenen Stellung und mindestens einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Die Reinigungsdüse kann durch den Antrieb auch in mehrere Zwischenstellungen verstellbar sein. Die mindestens eine Reinigungsdüse umfasst ferner eine Verstellkinematik und mindestens ein Windabweiserelement, das zumindest mit einem Teil bzw. mit einer Komponente der Verstellkinematik insbesondere drehfest oder drehbar verbunden ist. Die Verstellkinematik ist derart mit dem Antrieb insbesondere bewegungsübertragend gekoppelt, dass das mindestens eine Windabweiserelement durch Verstellen der Reinigungsdüse in die ausgefahrene Stellung zumindest teilweise vor den Durchsichtsbereich und/oder in einem Winkel zu einer Windrichtung verstellbar ist. Falls der Wind beispielsweise schräg auf den Durchsichtsbereich auftrifft, muss das Windabweiserelement nicht unbedingt vor dem Durchsichtsbereich verstellt werden, sondern kann den Durchsichtsbereich auch seitlich abschirmen. Dies ist beispielsweise bei einer Sensorpositionierung schräg zur Fahrtrichtung vorteilhaft.According to a second aspect of the invention, a sensor module is proposed. The sensor module comprises at least one environment sensor, a viewing area and at least one cleaning nozzle. The sensor module can also comprise at least one sensor housing or at least one sensor housing section. The environment sensor is designed to send and/or receive electromagnetic signals through the viewing area in order to detect a vehicle's surroundings. The viewing area can be cleaned by the at least one cleaning nozzle, in particular with a cleaning fluid. The cleaning nozzle comprises at least one drive by which at least a part of the at least one cleaning nozzle, in particular a nozzle head of the cleaning nozzle, can be adjusted between a retracted position and at least one extended position. The cleaning nozzle can also be adjusted to several intermediate positions by the drive. The at least one cleaning nozzle also comprises an adjustment kinematics and at least one wind deflector element, which is connected in particular in a rotationally fixed or rotatable manner to at least one part or component of the adjustment kinematics. The adjustment kinematics are coupled to the drive in such a way that, in particular, the movement is transmitted, that the at least one wind deflector element can be adjusted at least partially in front of the viewing area and/or at an angle to a wind direction by adjusting the cleaning nozzle to the extended position. If the wind hits the viewing area at an angle, for example, the wind deflector element does not necessarily have to be adjusted in front of the viewing area, but can also shield the viewing area from the side. This is advantageous, for example, if the sensor is positioned at an angle to the direction of travel.

Das Windabweiserelement kann eine Düsenschutzkappe und/oder eine Düsenkappe und/oder eine Düsenblende umfassen. Es kann beispielsweise ein Gehäuseteil der mindestens einen Reinigungsdüse als Windabweiserelement im erfindungsgemäßen Sinne verwendet werden, ohne dass diese Komponente in seiner primären Funktion ein Windabweiserelement ist. Ein derartiges Gehäuseteil kann beispielsweise synergetisch als Windabweiserelement verwendet werden.The wind deflector element can comprise a nozzle protection cap and/or a nozzle cap and/or a nozzle cover. For example, a housing part of the at least one cleaning nozzle can be used as a wind deflector element in the sense of the invention, without this component being a wind deflector element in its primary function. Such a housing part can, for example, be used synergistically as a wind deflector element.

Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem solchen Dachmodul und/oder mit mindestens einem solchen Sensormodul. Das Sensormodul nach der Erfindung kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Kraftfahrzeuges angeordnet sein.The invention further relates to a motor vehicle with at least one such roof module and/or with at least one such sensor module. The sensor module according to the invention can in principle be arranged at any location on the motor vehicle.

Erfindungsgemäß wird eine bei der Verstellbewegung der mindestens einen Reinigungsdüse durch den Antrieb erzeugte Kraft und/oder das erzeugte Drehmoment und/ oder die daraus resultierende Bewegung der mindestens einen Reinigungsdüse vorzugsweise direkt dazu genutzt, die Verstellkinematik anzutreiben. Ein derartiger Antrieb der Verstellkinematik erfolgt vorzugsweise synchron, so dass die Bewegungen des Antriebes und der Verstellkinematik zumindest in zeitlicher Hinsicht synchronisiert sind. Die Verstellkinematik kann mit einem oder mehreren Düsenteilen der mindestens eine Reinigungsdüse insbesondere drehbar gekoppelt sein. Die Verstellkinematik kann beispielsweise mit einem Düsenkopf der mindestens einen Reinigungsdüse gekoppelt sein. According to the invention, a force generated by the drive during the adjustment movement of the at least one cleaning nozzle and/or the torque generated and/or the resulting movement of the at least one cleaning nozzle is preferably used directly to drive the adjustment kinematics. Such a drive of the adjustment kinematics is preferably synchronous, so that the movements of the drive and the adjustment kinematics are synchronized at least in terms of time. The adjustment kinematics can be coupled, in particular rotatably, to one or more nozzle parts of the at least one cleaning nozzle. The adjustment kinematics can be coupled, for example, to a nozzle head of the at least one cleaning nozzle.

Die mindestens eine Verstellkinematik ist zudem mit dem Windabweiserelement verbunden, so dass dieses durch die Bewegung der Verstellkinematik mitbewegt werden kann. Die Verstellkinematik kann an einem Bestandteil des Dachmoduls, beispielsweise an einer Trägerstruktur, oder an einer Trägerstruktur eines Sensorgehäuses des Sensormoduls zumindest in einem Punkt fixiert sein, um derart einen Drehpunkt und/oder einen Bewegungspunkt zu definieren, um oder entlang den bzw. dem sich die Verstellkinematik bei der Verstellbewegung bewegt. Das Windabweiserelement kann beispielsweise eine Schutzkappe und/oder eine Stylingabdeckung der mindestens einen Reinigungsdüse ausbilden. Das Windabweiserelement wird durch die Verstellbewegung der Verstellkinematik zumindest bereichsweise vor den zu reinigenden Durchsichtsbereich bewegt. Erfindungsgemäß wird in der ausgefahrenen Stellung zumindest ein Teil des Durchsichtsbereiches durch das Windabweiserelement verdeckt, um den Durchsichtsbereich vor einer aerodynamischen Windbelastung zu schützen und/oder eine effektivere, insbesondere weniger windgestörte Reinigung zu ermöglichen. Das durch die Reinigungsdüse versprühte Reinigungsfluid kann eine Flüssigkeit und/oder ein Gas, beispielsweise Druckluft, und/oder ein Gas-Flüssigkeitsgemisch und/oder ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch und/oder ein Gas-Feststoffgemisch umfassen.The at least one adjustment kinematics is also connected to the wind deflector element so that the latter can be moved by the movement of the adjustment kinematics. The adjustment kinematics can be fixed at least at one point to a component of the roof module, for example to a support structure, or to a support structure of a sensor housing of the sensor module, in order to define a pivot point and/or a movement point around or along which the adjustment kinematics moves during the adjustment movement. The wind deflector element can, for example, form a protective cap and/or a styling cover for the at least one cleaning nozzle. The wind deflector element is moved at least partially in front of the viewing area to be cleaned by the adjustment movement of the adjustment kinematics. According to the invention, in the extended position at least part of the viewing area is covered by the wind deflector element in order to protect the viewing area from aerodynamic wind loads and/or to enable more effective cleaning, in particular with less wind interference. The cleaning fluid sprayed through the cleaning nozzle can comprise a liquid and/or a gas, for example compressed air, and/or a gas-liquid mixture and/or a solid-liquid mixture and/or a gas-solid mixture.

Vorteile der Erfindung sind unter anderem, dass durch das Vorsehen der Verstellkinematik das Windabweiserelement vor den Durchsichtsbereich verfahren werden kann, um diesen während der Reinigung vor einem Fahrtwind und/oder Umgebungswind zu schützen. Ferner wird die Reinigungsleistung verbessert, da während der Reinigung weniger oder keine Windlast auf dem Durchsichtsbereich lastet. Ebenfalls wird erfindungsgemäß ein Packaging verbessert, da weniger Bauraum im Dachmodul und/oder im Fahrzeug benötigt wird. Zudem ist für die Verfahrbewegung des Windabweiserelements kein zusätzlicher Antrieb und/oder Aktuator und/oder eine damit einhergehende Steuerung notwendig. Vielmehr kann die Bewegung und/oder die Öffnungskraft der mindestens einen Reinigungsdüse synergetisch für das Verstellen des Windabweiserelements genutzt werden.Advantages of the invention include that by providing the adjustment kinematics, the wind deflector element can be moved in front of the viewing area in order to protect it from a headwind and/or ambient wind during cleaning. Furthermore, the cleaning performance The wind deflector element is improved because there is less or no wind load on the viewing area during cleaning. Packaging is also improved according to the invention because less installation space is required in the roof module and/or in the vehicle. In addition, no additional drive and/or actuator and/or associated control is required for the movement of the wind deflector element. Rather, the movement and/or the opening force of the at least one cleaning nozzle can be used synergistically to adjust the wind deflector element.

Unter „mindestens ein/eine/einen“ wird verstanden, dass das Dachmodul und/oder das Sensormodul einen oder mehrere der betreffenden Komponente umfassen kann. Es ist also beispielhaft möglich, dass bei mehreren Reinigungsdüsen mehrere Antriebe zum Einsatz kommen. So kann der mindestens eine Antrieb bspw. für eine einzelne Reinigungsdüse oder auch für mehrere Reinigungsdüsen verwendet werden. Dies hängt im Wesentlichen von dem jeweiligen Anwendungs- und Designfall ab. Das Sichtfeld des Umfeldsensor erstreckt sich vorzugsweise in Form eines Kegels mit einem sensorspezifischen Kegelöffnungswinkel symmetrisch um die optische Achse des Umfeldsensors herum.“At least one” means that the roof module and/or the sensor module can include one or more of the relevant components. It is therefore possible, for example, for several drives to be used with several cleaning nozzles. For example, the at least one drive can be used for a single cleaning nozzle or for several cleaning nozzles. This essentially depends on the respective application and design case. The field of view of the environment sensor preferably extends in the form of a cone with a sensor-specific cone opening angle symmetrically around the optical axis of the environment sensor.

Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen Fahrzeugrohbau aufsetzbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Zudem kann das Dachmodul zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form eines Dachsensormoduls (Roof Sensor Modul (RSM)) bereitgestellt sein, in der die Umfeldsensoren vorgesehen sind, um als zulieferbare Baueinheit in einen Dachrahmen einer Fahrzeugkarosserie eingesetzt zu werden.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 can be placed as a unit on a vehicle body by a vehicle manufacturer. Furthermore, the roof module according to the invention can be designed as a pure fixed roof or as a roof including a roof opening system. In addition, 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 (RSM), in which the environmental sensors are provided in order to be inserted as a deliverable structural unit in a roof frame of a vehicle body.

Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Dachmoduls nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und insbesondere einen Lidar-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und/oder dergleichen umfassen. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1.550 nm. Der Werkstoff der Dachhaut in dem Durchsichtsbereich sollte für den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent sein, und sollte materialseitig daher in Abhängigkeit der von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt sein.In principle, the environment sensor of the roof module according to the invention can be designed in a variety of ways and in particular can comprise 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 also of 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 environment sensor, and should therefore be selected in terms of material depending on the wavelength(s) used by the environment sensor.

Zum Zwecke der Reinigung kann das Dachmodul 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 verwendet wird. Bei der ausgefahrenen Stellung muss es sich nicht notwendigerweise um eine vollständig ausgefahrene Stellung handeln. So kann es bspw. möglich sein, dass die mindestens eine Reinigungsdüse lediglich in eine nicht vollständig ausgefahrene Stellung verfahren wird, insofern zum Beispiel lediglich ein Teilbereich des Durchsichtsbereiches (z. B. aufgrund einer bereichsweisen Verschmutzung) zu reinigen ist.For cleaning purposes, the roof module can also have one or more hose lines and/or a tank for cleaning fluid. Alternatively, it is also possible for a tank for cleaning fluid present in a vehicle to be used as a reservoir for the cleaning fluid for cleaning the front and rear windows. The extended position does not necessarily have to be a fully extended position. For example, it may be possible for the at least one cleaning nozzle to only be moved to a position that is not fully extended, for example if only a portion of the viewing area (e.g. due to soiling in some areas) is to be cleaned.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Windabweiserelement durch Verstellen der Reinigungsdüse in die ausgefahrene Stellung zumindest teilweise vor einen Düsenkopf der mindestens einen Reinigungsdüse verstellbar. Das Windabweiserelement schützt also vorzugsweise nicht nur den Durchsichtsbereich vor einem für die Reinigung unerwünschten Fahrtwind, sondern verdeckt auch die mindestens eine Reinigungsdüse derart, dass auch diese vor dem Fahrtwind und/oder Umgebungswind abgeschirmt und/oder abgeschattet wird. Hierdurch kann die Reinigungsleistung weiter erhöht werden. Das Windabweiserelement ist vorzugsweise dazu ausgebildet, auch den Sprühbereich vor dem Durchsichtsbereich vor einem Fahrtwind und/oder einem Umgebungswind zu schützen bzw. diesen abzulenken und/oder abzuhalten. Somit wird vorzugsweise nicht nur ein Bereich rund um die Reinigungsdüse vor dem Fahrtwind geschützt.In a particularly preferred embodiment, the at least one wind deflector element can be adjusted at least partially in front of a nozzle head of the at least one cleaning nozzle by adjusting the cleaning nozzle to the extended position. The wind deflector element therefore preferably not only protects the viewing area from a headwind that is undesirable for cleaning, but also covers the at least one cleaning nozzle in such a way that it is also shielded and/or shaded from the headwind and/or ambient wind. This can further increase the cleaning performance. The wind deflector element is preferably designed to also protect the spray area in front of the viewing area from a headwind and/or ambient wind or to deflect and/or hold it back. Thus, preferably not only an area around the cleaning nozzle is protected from the headwind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Umfeldsensor in einem Sensorgehäuse angeordnet, in dem oder an dem die mindestens eine Reinigungsdüse zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar angeordnet ist. In dieser Ausführung umfasst das Dachmodul vorzugsweise mindestens ein Sensorgehäuse und/oder mindestens ein Sensormodul mit einem Sensorgehäuse, in dem der mindestens eine Umfeldsensor und die mindestens eine Reinigungsdüse angeordnet sind. Die mindestens eine Reinigungsdüse ist dabei vorzugsweise in einer Öffnung des Sensorgehäuses verstellbar angeordnet, und relativ zu dem Sensorgehäuse verstellbar. Der Antrieb und die Verstellkinematik sind vorzugsweise ebenfalls von dem Sensorgehäuse umfasst. Die mindestens eine Reinigungsdüse ist vorzugsweise teleskopisch und/oder rotatorisch aus der Öffnung ein- und ausfahrbar. Die mindestens eine Reinigungsdüse ist vorzugsweise in einem Bereich außerhalb des Durchsichtsbereiches, insbesondere rechts und/oder links seitlich neben und/oder oberhalb und/oder unterhalb (betrachtet in Blickrichtung des Umfeldsensors) dem/des Durchsichtsbereich/es in der Öffnung angeordnet. Besonders bevorzugt schließt das Windabweiserelement in der eingefahrenen Stellung der mindestens einen Reinigungsdüse flächenbündig, d. h. ohne, dass es einen Überstand gibt, mit dem die Öffnung umgebenden Sensorgehäuse ab.In a particularly preferred embodiment, the at least one environmental sensor is arranged in a sensor housing in which or on which the at least one cleaning nozzle is arranged so as to be adjustable between the retracted position and the extended position. In this embodiment, the roof module preferably comprises at least one sensor housing and/or at least one sensor module with a sensor housing in which the at least one environmental sensor and the at least one cleaning nozzle are arranged. The at least one cleaning nozzle is preferably arranged so as to be adjustable in an opening of the sensor housing and is adjustable relative to the sensor housing. The drive and the adjustment kinematics are preferably also included in the sensor housing. The at least one cleaning nozzle can preferably be extended and retracted from the opening telescopically and/or rotationally. The at least one cleaning nozzle is preferably in an area outside the viewing area, in particular to the right and/or left of the side next to and/or which is arranged above and/or below (viewed in the direction of view of the environment sensor) the viewing area(s) in the opening. Particularly preferably, in the retracted position of the at least one cleaning nozzle, the wind deflector element is flush with the sensor housing surrounding the opening, ie without there being any overhang.

Alternativ ist die mindestens eine Reinigungsdüse, in Blickrichtung einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, vor dem Durchsichtsbereich an dem Flächenbauteil, insbesondere in einer Öffnung des Flächenbauteils, angeordnet. Vorzugsweise umfasst das Dachmodul mindestens zwei Reinigungsdüsen die beabstandet voneinander in einer gemeinsamen Öffnung oder in zwei voneinander getrennten Öffnungen in dem Flächenbauteil des Dachmoduls verstellbar angeordnet sind. Besonders bevorzugt schließt das Windabweiserelement in der eingefahrenen Stellung der mindestens einen Reinigungsdüse flächenbündig, d. h. ohne, dass es einen Überstand gibt, mit der Dachhaut des Fahrzeugdaches ab.Alternatively, the at least one cleaning nozzle is arranged in front of the viewing area on the surface component, in particular in an opening in the surface component, as viewed in the direction of an optical axis of the environment sensor. The roof module preferably comprises at least two cleaning nozzles which are arranged at a distance from one another in a common opening or in two separate openings in the surface component of the roof module. Particularly preferably, the wind deflector element is flush with the roof skin of the vehicle roof in the retracted position of the at least one cleaning nozzle, i.e. without any overhang.

Es ist bevorzugt, dass die mindestens eine Reinigungsdüse in der ausgefahrenen Stellung derart ausgerichtet ist, dass der Fluidkegel unter einem schrägen Anstellwinkel auf den Durchsichtsbereich trifft. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, wenn zwei Reinigungsdüsen zum Einsatz kommen, die bspw. beidseitig neben dem Durchsichtsbereich (in der Blickrichtung der optischen Achse also vorzugsweise rechts- und linksseitig von dem Umfeldsensor) angeordnet sind. Dann kann bspw. jede der Reinigungsdüsen oder zumindest ein Düsenkopf der Reinigungsdüsen gegenüber der optischen Achse des Umfeldsensors eine Schrägstellung aufweisen, so dass sich die beiden mittels der Reinigungsdüse ausbildbaren Fluidkegel zumindest bereichsweise überschneiden. Hierdurch wird zumindest in dem Überschneidungsbereich, der je nach Kegelöffnungswinkel vorzugsweise nahezu den gesamten Durchsichtsbereich überdeckt, die Reinigungswirkung erhöht werden.It is preferred that the at least one cleaning nozzle is aligned in the extended position such that the fluid cone hits the viewing area at an oblique angle. This embodiment is particularly preferred when two cleaning nozzles are used, which are arranged, for example, on both sides of the viewing area (i.e. preferably to the right and left of the environment sensor in the viewing direction of the optical axis). Then, for example, each of the cleaning nozzles or at least one nozzle head of the cleaning nozzles can be inclined relative to the optical axis of the environment sensor, so that the two fluid cones that can be formed by means of the cleaning nozzle overlap at least in some areas. This increases the cleaning effect at least in the overlap area, which, depending on the cone opening angle, preferably covers almost the entire viewing area.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist durch das Windabweiserelement eine bevorzugte Öffnung in dem Sensorgehäuse oder in dem Flächenbauteil, in der die mindestens eine Reinigungsdüse zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verfahrbar angeordnet ist, im Wesentlichen passgenau verschließbar. Das Windabweiserelement ist vorzugsweise im Wesentlichen, vorzugsweise lediglich toleranzbedingte Größenabweichungen aufweisend, formgleich zu der jeweiligen Öffnung ausgeführt. Durch das Windabweiserelement kann vorzugsweise verhindert werden, dass die mindestens eine Reinigungsdüse bspw. durch herumfliegende Partikel oder ähnliches verstopft oder beschädigt wird. Ein derart geformtes Windabweiserelement kann somit präzise und/oder passgenau die jeweilige Öffnung verschließen, wenn die Reinigungsdüse eingefahren ist. Vorzugsweise kann das Windabweiserelement eine aerodynamisch optimierte Formgebung aufweisen. Hierfür kann das Windabweiserelement bspw. eine oder mehrere Wölbungen, Kanäle, Luftführungsspalte und/oder andere formgebende Elemente aufweisen. Die aerodynamische Formgebung des Windabweiserelements kann durch eines oder mehrere Bauteile, die an dem Windabweiserelement montiert sein können, bereitgestellt sein.In a preferred embodiment, the wind deflector element can close a preferred opening in the sensor housing or in the surface component, in which the at least one cleaning nozzle is arranged so that it can move between the retracted position and the extended position, with a substantially precise fit. The wind deflector element is preferably designed to be substantially identical in shape to the respective opening, preferably only having tolerance-related size deviations. The wind deflector element can preferably prevent the at least one cleaning nozzle from being blocked or damaged, for example by flying particles or the like. A wind deflector element shaped in this way can thus close the respective opening precisely and/or with a precise fit when the cleaning nozzle is retracted. The wind deflector element can preferably have an aerodynamically optimized shape. For this purpose, the wind deflector element can have, for example, one or more curvatures, channels, air guide gaps and/or other shaping elements. The aerodynamic shape of the wind deflector element can be provided by one or more components that can be mounted on the wind deflector element.

In einer bevorzugten Ausführungsform bildet das Windabweiserelement zumindest in der eingefahrenen Stellung einen Deckelteil der mindestens einen Reinigungsdüse aus, der insbesondere flächenbündig mit dem Sensorgehäuse oder dem umliegenden Flächenbauteil abschließt, je nachdem ob die mindestens eine Reinigungsdüse in einem Sensorgehäuse und/oder Sensormodul oder an dem Flächenbauteil des Dachmoduls angeordnet ist. Das Windabweiserelement kann auch eine Dichtungsanordnung umfassen, um somit beispielsweise eine jeweilige Öffnung, in der die mindestens eine Reinigungsdüse angeordnet ist, feuchtigkeitsdicht nach außen hin abzudichten.In a preferred embodiment, the wind deflector element forms a cover part of the at least one cleaning nozzle, at least in the retracted position, which in particular is flush with the sensor housing or the surrounding surface component, depending on whether the at least one cleaning nozzle is arranged in a sensor housing and/or sensor module or on the surface component of the roof module. The wind deflector element can also comprise a sealing arrangement in order to seal, for example, a respective opening in which the at least one cleaning nozzle is arranged, from the outside in a moisture-tight manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Reinigungsdüse, entlang einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, links und/oder rechtsseitig von dem Durchsichtsbereich angeordnet. In dieser Ausführungsform sind zwei Reinigungsdüsen bevorzugt, die beidseitig voneinander beabstandet, vorzugsweise symmetrisch zu der optischen Achse des Umfeldsensors, angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung ist es zum einen möglich, einen optimalen Überschneidungsbereich der Fluidkegel auszubilden, da die Fluiddüsen von beiden Seiten auf den Durchsichtsbereich vorzugsweise spiegelsymmetrisch oder asymmetrisch ausgerichtet werden können. Zum anderen ist es möglich bspw. bei einem groß dimensionierten Durchsichtsbereich jeweils eine Halbfläche des Durchsichtsbereiches mittels einer der beiden Reinigungsdüsen sowie die andere Halbfläche des Durchsichtsbereiches mit der anderen der beiden Reinigungsdüsen zu reinigen.In a preferred embodiment, the at least one cleaning nozzle is arranged to the left and/or right of the see-through area, viewed along an optical axis of the environment sensor. In this embodiment, two cleaning nozzles are preferred, which are arranged at a distance from one another on both sides, preferably symmetrically to the optical axis of the environment sensor. In this configuration, it is possible to form an optimal overlap area of the fluid cones, since the fluid nozzles can be aligned from both sides onto the see-through area, preferably mirror-symmetrically or asymmetrically. On the other hand, it is possible, for example in the case of a large see-through area, to clean one half of the see-through area using one of the two cleaning nozzles and the other half of the see-through area using the other of the two cleaning nozzles.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Reinigungsdüse dazu ausgebildet, einen bei einer Reinigung des Durchsichtsbereiches erzeugten Fluidstrahl von außen, vorzugsweise entgegen einer Blickrichtung des Umfeldsensors, auf den Durchsichtsbereich zu sprühen. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Reinigungsdüse in der ausgefahrenen Stellung derart ausgerichtet, dass der Fluidstrahl unter einem schrägen Anstellwinkel, gemessen zu der optischen Achse des Umfeldsensors auf den Durchsichtsbereich trifft.In a preferred embodiment, the at least one cleaning nozzle is designed to spray a fluid jet generated during cleaning of the viewing area from the outside, preferably against a viewing direction of the environment sensor, onto the viewing area. Particularly preferably, the at least one cleaning nozzle is aligned in the extended position such that the fluid jet is directed at an oblique angle angle, measured to the optical axis of the environment sensor, hits the see-through area.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb dazu ausgebildet, die mindestens eine Reinigungsdüse entlang einer Verfahrachse und/oder um eine Drehachse zu verstellen. Durch die Bewegungskopplung mit der Verstellkinematik kann so auch das Windabweiserelement beweget werden. Je nach Ausgestaltung des Antriebes bewegt sich die mindestens eine Reinigungsdüse beispielsweise translatorisch und/oder rotatorisch entlang und/oder um eine oder mehrere Verfahrachsen. Der genaue Bewegungsablauf hängt im Wesentlichen davon ab, wo der Antrieb relativ zu der Reinigungsdüse platziert ist und welche Art und Größe von Bauraum für die mindestens eine Reinigungsdüse sowie für den Antrieb zur Verfügung steht.In a preferred embodiment, the drive is designed to adjust the at least one cleaning nozzle along a travel axis and/or about a rotation axis. The movement coupling with the adjustment kinematics also allows the wind deflector element to be moved. Depending on the design of the drive, the at least one cleaning nozzle moves, for example, translationally and/or rotationally along and/or about one or more travel axes. The exact movement sequence depends essentially on where the drive is placed relative to the cleaning nozzle and what type and size of installation space is available for the at least one cleaning nozzle and for the drive.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Antrieb einen Hydraulikantrieb und/oder einen Pneumatikantrieb und/oder einen Elektromotor und/oder einen Piezoantrieb und/oder einen Magnetantrieb. Auch andere Arten von Antrieben, die hier nicht explizit genannt sind, sind denkbar. Bspw. kann auch ein (elektrisch betriebener) Linearantrieb eingesetzt werden, um die zumindest eine Reinigungsdüse von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung zu verfahren. Die verstellbare Reinigungsdüse wird vorzugsweise direkt durch den internen Hydraulikdruck oder Pneumatikdruck betätigt, so dass der Flüssigkeitsdruck oder Gasdruck sowohl zur Reinigung als auch zum Verstellen der Reinigungsdüse genutzt wird. Dies ist aus dem Stand der Technik bekannt. Bei der Öl-Hydraulik kann es sich bspw. um eines oder mehrere Hydraulikbauteile handeln, die mittels eines vorbestimmten Öldruckes arbeiten. Eine Öl-Hydraulik hat den Vorteil, dass ein beliebiges Druckniveau wählbar ist und derart eine Latenzzeit für den Druckaufbau zur Initiierung der Verfahrbewegung gering gehalten werden kann.In a preferred embodiment, the drive comprises a hydraulic drive and/or a pneumatic drive and/or an electric motor and/or a piezo drive and/or a magnetic drive. Other types of drives that are not explicitly mentioned here are also conceivable. For example, an (electrically operated) linear drive can also be used to move the at least one cleaning nozzle from the retracted position to the extended position. The adjustable cleaning nozzle is preferably actuated directly by the internal hydraulic pressure or pneumatic pressure, so that the liquid pressure or gas pressure is used both for cleaning and for adjusting the cleaning nozzle. This is known from the prior art. Oil hydraulics can, for example, be one or more hydraulic components that work using a predetermined oil pressure. Oil hydraulics have the advantage that any pressure level can be selected and in this way a latency time for the pressure build-up to initiate the travel movement can be kept low.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellkinematik dazu ausgebildet, das Windabweiserelement translatorisch und/oder rotatorisch relativ zu dem Durchsichtsbereich und/oder der Reinigungsdüse, insbesondere zu einem Düsenkopf der Reinigungsdüse, zu verstellen. Auch komplexe Bewegungsabläufe sind über die Verstellkinematik umsetzbar.In a preferred embodiment, the adjustment kinematics are designed to adjust the wind deflector element translationally and/or rotationally relative to the viewing area and/or the cleaning nozzle, in particular to a nozzle head of the cleaning nozzle. Complex movement sequences can also be implemented using the adjustment kinematics.

Das Windabweiserelement kann durch die Verstellkinematik vorzugsweise zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellt werden. Das Windabweiserelement kann beispielsweise relativ zu dem Sensorgehäuse oder relativ zu dem Flächenbauteil verstellbar sein. Das Windabweiserelement kann in der eingefahrenen Stellung beispielsweise in einer Öffnung des Sensorgehäuses oder des Flächenbauteils verschwinden, wobei die Öffnung von der Öffnung der mindestens einen Reinigungsdüse beabstandet sein kann. Es kann sich auch um eine gemeinsame Öffnung handeln.The wind deflector element can preferably be adjusted between a retracted position and an extended position by the adjustment kinematics. The wind deflector element can be adjustable, for example, relative to the sensor housing or relative to the surface component. In the retracted position, the wind deflector element can disappear, for example, in an opening in the sensor housing or the surface component, wherein the opening can be spaced apart from the opening of the at least one cleaning nozzle. It can also be a common opening.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Verstellkinematik ein einarmiges oder mehrarmiges Gestänge und/oder ein Getriebe und/oder eine Mehrgelenkkinematik. Wie die Verstellkinematik ausgebildet ist, hängt grundsätzlich von der Verstellbewegung des Windabweiserelements ab. Das bevorzugte Getriebe kann mindestens ein Zahnrad umfassen.In a preferred embodiment, the adjustment kinematics comprises a single-arm or multi-arm rod and/or a gear and/or a multi-joint kinematics. How the adjustment kinematics is designed depends fundamentally on the adjustment movement of the wind deflector element. The preferred gear can comprise at least one gearwheel.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb entlang einer Antriebsachse und/oder um die Antriebsachse verfahrbar. Die Antriebsachse ist vorzugsweise in einer von der Verfahrachse und/oder von der Drehachse verschiedenen Richtung ausgerichtet. Der Antrieb ist also nicht, wie im Falle eines Wasserdruck-basierten Verfahrens der Reinigungsdüse, auf eine bestimmte Richtung beschränkt, sondern kann vorzugsweise frei gewählt werden. Somit kann die Antriebskinematik die Ein- und/oder Ausfahrbewegung in einer anderen Richtung (z. B. translatorisch entlang der Antriebsachse und/oder rotatorisch um die Drehachse) einleiten als die tatsächliche Ein- und/oder Ausfahrbewegung der Reinigungsdüse erfolgt. Dadurch ist es bspw. möglich, die Antriebskinematik seitlich neben (betrachtet in Blickrichtung der optischen Achse des Umfeldsensors) der Reinigungsdüse zu platzieren, die Reinigungsdüse allerdings in einer Vertikalrichtung (weg von einem Boden des Fahrzeuges) auszufahren. Durch die Entkopplung der Bewegungsrichtung wird der Grad an Designfreiheit erhöht, so dass ein zur Verfügung stehender Bauraum optimal nutzbar ist. Zur Umlenkung von Bewegungsrichtungen kann die Antriebskinematik bspw. ein Getriebe mit einem Zahnradantrieb umfassen. Auch andere Arten von Umlenkungen (z. B. ein Seilzug mit Rollen oder ähnliches) sind denkbar.In a preferred embodiment, the drive can be moved along a drive axis and/or around the drive axis. The drive axis is preferably aligned in a direction different from the travel axis and/or the rotation axis. The drive is therefore not limited to a specific direction, as is the case with a water pressure-based method of the cleaning nozzle, but can preferably be freely selected. The drive kinematics can thus initiate the retraction and/or extension movement in a different direction (e.g. translationally along the drive axis and/or rotationally around the rotation axis) than the actual retraction and/or extension movement of the cleaning nozzle. This makes it possible, for example, to place the drive kinematics to the side (viewed in the direction of the optical axis of the environment sensor) of the cleaning nozzle, but to extend the cleaning nozzle in a vertical direction (away from the floor of the vehicle). By decoupling the direction of movement, the degree of design freedom is increased, so that the available installation space can be used optimally. To redirect the direction of movement, the drive kinematics can include a gearbox with a gear drive. Other types of redirection (e.g. a cable pull with rollers or similar) are also conceivable.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Antrieb mindestens eine Rückstellfeder, durch die die mindestens eine Reinigungsdüse von der ausgefahrenen Stellung in die eingefahrene Stellung mittels einer Rückstellkraft der zumindest einen Rückstellfeder rückstellbar ist. Die mindestens eine Reinigungsdüse wird also vorzugsweise nicht durch den Antrieb von der ausgefahrenen Stellung in die eingefahrene Stellung zurückgestellt. Vielmehr wird beim Ausfahren eine oder mehrere Rückstellfedern mittels des Antriebs vorgespannt, so dass die mindestens eine Reinigungsdüse nach dem Reinigen durch die vorgespannte(n) Rückstellfeder(n) zurück in die eingefahrene Stellung verfahren werden kann, ohne dass hierfür der Antrieb betätigt werden müsste. Durch eine Auswahl der Federkonstante(n) ist es möglich, eine Einfahrzeit festzulegen, wobei mit zunehmender Federhärte die Einfahrzeit verkürzt wird.In a preferred embodiment, the drive comprises at least one return spring, by means of which the at least one cleaning nozzle can be returned from the extended position to the retracted position by means of a return force of the at least one return spring. The at least one cleaning nozzle is therefore preferably not returned from the extended position to the retracted position by the drive. Rather, one or more return springs are pre-tensioned by means of the drive when extending, so that the at least one cleaning nozzle can be moved back to the retracted position after cleaning by the pre-tensioned return spring(s) without the drive having to be actuated for this purpose. By selecting the spring constant(s) It is possible to set a running-in period, whereby the running-in period is shortened with increasing spring hardness.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das von der mindestens einen Reinigungsdüse zur Reinigung genutzte Reinigungsfluid auch zur Betätigung des Antriebs für die Verstellkinematik vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch genutzt und/oder nutzbar gemacht.In a preferred embodiment, the cleaning fluid used by the at least one cleaning nozzle for cleaning is also used and/or made usable for actuating the drive for the adjustment kinematics, preferably hydraulically or pneumatically.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der mindestens eine Umfeldsensor einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor. Auch andere hier nicht genannte Sensoren sind grundsätzlich denkbar und ggf. vorteilhaft.In a preferred embodiment, the at least one environment sensor comprises a lidar sensor and/or a radar sensor and/or a camera sensor and/or a multi-camera sensor and/or an ultrasonic sensor. Other sensors not mentioned here are also conceivable in principle and may be advantageous.

Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zudem beziehen sich sämtliche Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele des Dachmoduls vollumfänglich auf ein Kraftfahrzeug, das ein solches Dachmodul aufweist.It is understood that the embodiments and examples mentioned above and those to be explained below can be designed not only individually, but also in any combination with one another without departing from the scope of the present invention. In addition, all embodiments and examples of the roof module relate in their entirety to a motor vehicle that has such a roof module.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches mit einem erfindungsgemäßen Dachmodul;
2 ein Ausführungsbeispiel eines Sensormoduls mit einer Reinigungsdüse in einer ersten Stellung;
3 das Ausführungsbeispiel nach 2 des Sensormoduls mit der Reinigungsdüse in einer zweiten Stellung;
4 ein Ausführungsbeispiel einer Verstellkinematik; und
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verstellkinematik.

An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is explained below by way of example. It shows:

1 a perspective view of a vehicle roof with a roof module according to the invention;
2 an embodiment of a sensor module with a cleaning nozzle in a first position;
3 the embodiment according to 2 of the sensor module with the cleaning nozzle in a second position;
4 an embodiment of an adjustment kinematics; and
5 another embodiment of an adjustment kinematics.

In 1 ist ein Fahrzeugdach 100 eines Fahrzeugs (nicht komplett gezeigt) dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 ist vorzugsweise als Baueinheit in einen Dachrahmen 104 des Fahrzeugs eingesetzt bzw. auf die zumindest zwei Querholme 102 sowie zumindest zwei Längsholme 106, durch die der Dachrahmen 104 gebildet wird, aufgesetzt. Das Dachmodul 10 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein Panoramadach 108 auf.In 1 a vehicle roof 100 of a vehicle (not shown in full) is shown, which comprises a roof module 10. The roof module 10 is preferably inserted as a structural unit into a roof frame 104 of the vehicle or placed on the at least two transverse beams 102 and at least two longitudinal beams 106 by which the roof frame 104 is formed. The roof module 10 in the embodiment shown has a panoramic roof 108.

Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung einer Dachhaut 14 des Fahrzeugdaches 100. In einem frontseitigen Bereich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10 (betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x) ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsrichtung x ein Umfeldsensor 16 angeordnet. Der Umfeldsensor 16 ist unmittelbar hinter einem vorderen Querholm 102, der einen dachseitigen Windlauf des Fahrzeuges definiert, angeordnet. Der Umfeldsensor 16 ist in einem Sensorgehäuse 18 angeordnet, durch das der Umfeldsensor 16 ein- und ausfahrbar in einer nicht näher gezeigten Öffnung in der Dachhaut 14 des Dachmoduls 10 beispielsweise an einer Rahmenstruktur angeordnet (bzw. an dieser montiert) ist. Alternativ kann der Umfeldsensor 16 mit dem Sensorgehäuse 18 auch auf einer Außenoberfläche der Dachhaut 14 bzw. auf dem Flächenbauteil 12 montiert sein. Der Umfeldsensor 16 ist in einem Inneren des Sensorgehäuses 18 angeordnet. Das Sensorgehäuse 18 bildet einen Trockenbereich aus, in dem der Umfeldsensor 16 feuchtigkeitsdicht angeordnet ist. Der Umfeldsensor 16 ist vorliegend ein Lidar-Sensor. Es können jedoch auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-) Kameras, die beim (teil-) autonomen Fahren Verwendung finden, zum Einsatz kommen. Das Sensorgehäuse 18 kann das Gehäuse des Umfeldsensors 16 sein. Das Sensorgehäuse 18 kann alternativ ein von dem Umfeldsensor 16 separates, insbesondere weiteres Gehäuse und/oder eine Abdeckung sein, das/die, insbesondere in Blickrichtung des Umfeldsensors 16 betrachtet, vor dem Umfeldsensor 16 angeordnet ist.The roof module 10 comprises a surface component 12 for forming a roof skin 14 of the vehicle roof 100. In a front area of the vehicle roof 100 or the roof module 10 (viewed in a vehicle longitudinal direction x), an environment sensor 16 is arranged symmetrically to the vehicle longitudinal direction x. The environment sensor 16 is arranged directly behind a front cross member 102, which defines a roof-side cowl of the vehicle. The environment sensor 16 is arranged in a sensor housing 18, through which the environment sensor 16 is arranged (or mounted on) in a frame structure, for example, in an opening (not shown in detail) in the roof skin 14 of the roof module 10. Alternatively, the environment sensor 16 with the sensor housing 18 can also be mounted on an outer surface of the roof skin 14 or on the surface component 12. The environment sensor 16 is arranged in an interior of the sensor housing 18. The sensor housing 18 forms a dry area in which the environment sensor 16 is arranged in a moisture-tight manner. The environment sensor 16 is a lidar sensor in the present case. However, other types of sensors, e.g. (multidirectional) cameras that are used in (partially) autonomous driving, can also be used. The sensor housing 18 can be the housing of the environment sensor 16. The sensor housing 18 can alternatively be a separate housing from the environment sensor 16, in particular an additional housing and/or a cover that is arranged in front of the environment sensor 16, in particular when viewed in the direction of the environment sensor 16.

Der Umfeldsensor 16 bzw. das Sensorgehäuse 18 des Umfeldsensors 16 umfasst einen Durchsichtsbereich 20, der beispielsweise aus einem, vorzugsweise bruchsicheren, Kunststoff oder sonstigen (teil-) transparenten Material hergestellt sein kann. Der Umfeldsensor 16 ist entlang einer optischen Achse 22 ausgerichtet, die im Falle von 1 parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist.The environment sensor 16 or the sensor housing 18 of the environment sensor 16 comprises a see-through area 20, which can be made, for example, from a preferably shatter-proof plastic or other (partially) transparent material. The environment sensor 16 is aligned along an optical axis 22, which in the case of 1 is aligned parallel to the vehicle longitudinal direction x.

Das Dachmodul 10 umfasst ferner zumindest eine Reinigungsdüse 24, durch die der Durchsichtsbereich 20 durch Applizieren eines Reinigungsfluides reinigbar ist. Vorliegend umfasst das Dachmodul 10 in der in 1 gezeigten Ausführung zwei Reinigungsdüsen 24, die jeweils durch einen Zufuhrkanal (nicht dargestellt) mit einem Reinigungsfluid (bspw. eine Flüssigkeit oder ein Gas) gespeist werden.The roof module 10 further comprises at least one cleaning nozzle 24 through which the viewing area 20 can be cleaned by applying a cleaning fluid. In the present case, the roof module 10 comprises 1 The embodiment shown has two cleaning nozzles 24, each of which is fed with a cleaning fluid (e.g. a liquid or a gas) through a supply channel (not shown).

Die Reinigungsdüsen 24 sind in einer Reinigungsstellung vorzugsweise angewinkelt zueinander ausgerichtet, so dass der Durchsichtsbereich 20 aus zwei verschiedenen Richtungen gereinigt werden kann. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich bspw. um eine wässrige Seifenlauge handeln. Alternativ ist auch eine Reinigung mit Druckluft oder einem sonstigen unter Druck stehenden Gas denkbar. Bei dem Austritt des Reinigungsfluides aus den Reinigungsdüsen 24 wird jeweils ein Fluidstrahl 26 erzeugt (siehe 3 bis 5), der auf den Durchsichtsbereich 20 trifft und diesen reinigt. Die Fluidstrahlen 26 der beiden Reinigungsdüsen 24 können sich dabei vorzugsweise zumindest bereichsweise in einem Überschneidungsbereich des Durchsichtsbereiches 20 überschneiden (nicht näher gezeigt).The cleaning nozzles 24 are preferably aligned at an angle to one another in a cleaning position, so that the viewing area 20 can be cleaned from two different directions. The cleaning fluid can be, for example, an aqueous soap solution. Alternatively, cleaning with compressed air or a other pressurized gas. When the cleaning fluid exits the cleaning nozzles 24, a fluid jet 26 is generated (see 3 to 5 ), which hits the see-through area 20 and cleans it. The fluid jets 26 of the two cleaning nozzles 24 can preferably overlap at least in some areas in an overlapping area of the see-through area 20 (not shown in more detail).

Gemäß 1 sind die beiden Reinigungsdüsen 24, in Blickrichtung der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet, rechts- und linksseitig vor dem Durchsichtsbereich 20 an dem Flächenbauteil 12 in nicht näher gezeigten Öffnungen angeordnet. Die mindestens eine Reinigungsdüse 24 ist dazu ausgebildet, den zur Reinigung des Durchsichtsbereiches 20 erzeugten Fluidstrahl 26 von außen, vorzugsweise in Gegenfahrtrichtung, auf den Durchsichtsbereich 20 zu sprühen.According to 1 The two cleaning nozzles 24, viewed in the direction of the optical axis 22 of the environment sensor 16, are arranged on the right and left side in front of the viewing area 20 on the surface component 12 in openings not shown in detail. The at least one cleaning nozzle 24 is designed to spray the fluid jet 26 generated for cleaning the viewing area 20 onto the viewing area 20 from the outside, preferably in the opposite direction of travel.

Die mindestens eine Reinigungsdüse 24 kann auch an dem Sensorgehäuse 18 angeordnet sein. Das Sensorgehäuse 18 kann in anderen Ausführungen auch in einem Sensormodul 11 umfasst sein, wie dies beispielhaft in 2 und 3 gezeigt ist. Das Sensorgehäuse 18 weißt hierzu vorzugsweise mindestens eine Öffnung auf, in der die mindestens eine Reinigungsdüse 24 verstellbar angeordnet ist. Dabei ist die mindestens eine Reinigungsdüse 24 vorzugsweise außerhalb des Durchsichtsbereiches 20, beispielsweise rechts- und/oder linksseitig von dem Durchsichtsbereich 20, betrachtet in Blickrichtung des Umfeldsensors 16, angeordnet. Die mindestens eine Reinigungsdüse 24 ist in einer ausgefahrenen Stellung derart ausgerichtet, dass der Fluidstrahl 26 unter einem schrägen Anstellwinkel zu der optischen Achse 22 auf den Durchsichtsbereich 20 trifft (siehe 3).The at least one cleaning nozzle 24 can also be arranged on the sensor housing 18. In other embodiments, the sensor housing 18 can also be included in a sensor module 11, as is shown by way of example in 2 and 3 is shown. The sensor housing 18 preferably has at least one opening in which the at least one cleaning nozzle 24 is adjustably arranged. The at least one cleaning nozzle 24 is preferably arranged outside the viewing area 20, for example to the right and/or left of the viewing area 20, viewed in the direction of the environment sensor 16. The at least one cleaning nozzle 24 is aligned in an extended position such that the fluid jet 26 hits the viewing area 20 at an oblique angle to the optical axis 22 (see 3 ).

Die mindestens eine Reinigungsdüse 24 ist erfindungsgemäß durch einen Antrieb 28 zwischen einer eingefahrenen Stellung (siehe 2) und einer ausgefahrenen Stellung (siehe 3) verstellbar. Der Antrieb 28 kann einen Hydraulikantrieb und/oder einen Pneumatikantrieb und/oder einen Elektromotor und/oder eine Öl-Hydraulik und/oder einen Piezoantrieb und/oder einen Magnetantrieb umfassen.According to the invention, the at least one cleaning nozzle 24 is movable by a drive 28 between a retracted position (see 2 ) and an extended position (see 3 ) adjustable. The drive 28 can comprise a hydraulic drive and/or a pneumatic drive and/or an electric motor and/or an oil hydraulic system and/or a piezo drive and/or a magnetic drive.

Die mindestens eine Reinigungsdüse 24 umfasst erfindungsgemäß eine Verstellkinematik 30 und mindestens ein Windabweiserelement 32, das zumindest mit einem Teil der Verstellkinematik 30 verbunden ist. Die Verstellkinematik 30 ist derart mit dem Antrieb 28 bewegungsübertragend gekoppelt, dass das mindestens eine Windabweiserelement 32 durch Verstellen der Reinigungsdüse 24 in die ausgefahrene Stellung zumindest teilweise vor den Durchsichtsbereich 20 verstellbar ist bzw. verstellt wird, wie dies aus 3 hervorgeht. Hierdurch wird Wind W zumindest teilweise von dem Durchsichtsbereich 20 und der Reinigungsdüse 24 abgeleitet. Die Verstellkinematik 30 ist gemäß den 2 und 3 lediglich schematisch als Mehrgelenkkinematik ausgebildet. Es sind auch andere Ausführungen für die Verstellkinematik 30 denkbar, wie dies beispielhaft aus den 4 und 5 hervorgeht.According to the invention, the at least one cleaning nozzle 24 comprises an adjustment kinematics 30 and at least one wind deflector element 32, which is connected to at least a part of the adjustment kinematics 30. The adjustment kinematics 30 is coupled to the drive 28 in such a way that the at least one wind deflector element 32 can be adjusted or is adjusted at least partially in front of the viewing area 20 by adjusting the cleaning nozzle 24 to the extended position, as can be seen from 3 As a result, wind W is at least partially diverted from the viewing area 20 and the cleaning nozzle 24. The adjustment kinematics 30 is designed according to the 2 and 3 only schematically designed as a multi-joint kinematics. Other designs for the adjustment kinematics 30 are also conceivable, as can be seen from the 4 and 5 emerges.

In 4 ist beispielhaft eine Verstellkinematik 30 gezeigt, die ein einstufiges Getriebe 34 umfasst. Das Getriebe 34 umfasst zwei Zahnräder. An einem Teleskoparm 36 der Reinigungsdüse 24 ist ein Verzahnungsabschnitt 38 vorgesehen. In den Verzahnungsabschnitt 38 greift eines der Zahnräder ein und überträgt die Bewegung des Teleskoparms 36, die durch den Anrieb 28 veranlasst ist, auf das andere Zahnrad. Das andere Zahnrad ist mit einem Verzahnungsabschnitt 40 versehen, der an dem Windabweiserelement 32 innenseitig (in Richtung des Durchsichtsbereiches 20) vorgesehen ist, so dass das Windabweiserelement 32 beim Ausfahren der Reinigungsdüse 24 zumindest bereichsweise vor den Durchsichtsbereich 20 verstellt wird.In 4 an adjustment kinematics 30 is shown as an example, which comprises a single-stage gear 34. The gear 34 comprises two gears. A toothed section 38 is provided on a telescopic arm 36 of the cleaning nozzle 24. One of the gears engages in the toothed section 38 and transmits the movement of the telescopic arm 36, which is caused by the drive 28, to the other gear. The other gear is provided with a toothed section 40, which is provided on the inside of the wind deflector element 32 (in the direction of the viewing area 20), so that the wind deflector element 32 is adjusted at least partially in front of the viewing area 20 when the cleaning nozzle 24 is extended.

In 5 ist ein weiteres Beispiel einer Verstellkinematik 30 gezeigt. Hierbei ist die Verstellkinematik 30 als Mehrgelenkkinematik ausgebildet. Die Mehrgelenkkinematik umfasst mehrere Festlagerpunkte 42 und mehrere Hebelarme 44, 45, sowie mindestens drei Gelenke 46. Die Mehrgelenkkinematik kann natürlich auch mehr oder weniger Festlagerpunkte und/oder Hebelarme und/oder Gelenke umfassen.In 5 another example of an adjustment kinematics 30 is shown. Here, the adjustment kinematics 30 is designed as a multi-joint kinematics. The multi-joint kinematics comprises several fixed bearing points 42 and several lever arms 44, 45, as well as at least three joints 46. The multi-joint kinematics can of course also comprise more or fewer fixed bearing points and/or lever arms and/or joints.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: DachmodulRoof module
1111: SensormodulSensor module
1212: FlächenbauteilSurface component
1414: DachhautRoof covering
1616: UmfeldsensorEnvironment sensor
1818: SensorgehäuseSensor housing
2020: DurchsichtsbereichViewing area
2222: optische Achseoptical axis
2424: ReinigungsdüseCleaning nozzle
2626: FluidstrahlFluid jet
2828: Antriebdrive
3030: VerstellkinematikAdjustment kinematics
3232: WindabweiserelementWind deflector element
3434: GetriebeGearbox
3636: TeleskoparmTelescopic arm
3838: VerzahnungsabschnittGear section
4040: VerzahnungsabschnittGear section
4242: FestlagerpunkteFixed bearing points
4444: HebelarmLever arm
4545: HebelarmLever arm
4646: Gelenke Joints
100100: FahrzeugdachVehicle roof
102102: QuerholmCrossbar
104104: DachrahmenRoof frame
106106: LängsholmLongitudinal beam
108108: Panoramadach Panoramic roof
xx: FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
yy: FahrzeugbreitenrichtungVehicle width direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102020201355 A1 [0008]

Claims

Roof module (10) for forming a vehicle roof (100) on a motor vehicle, with a surface component (12) which at least partially forms a roof skin (14) of the vehicle roof (100), which functions as an outer sealing surface of the roof module (10), at least one environment sensor (16) which can send and/or receive electromagnetic signals through a viewing area (20) for detecting a vehicle environment, and at least one cleaning nozzle (24) through which the viewing area (20) can be cleaned, wherein the cleaning nozzle (24) comprises at least one drive (28) by means of which at least a part of the at least one cleaning nozzle (24), in particular a nozzle head of the at least one cleaning nozzle (24), can be adjusted between a retracted position and an extended position, characterized in that the at least one cleaning nozzle (24) comprises an adjustment kinematics (30) and at least one wind deflector element (32) which is connected to at least a part of the adjustment kinematics (30), wherein the adjustment kinematics (30) are coupled to the drive (28) in such a way that the movement is transmitted such that the at least one wind deflector element (32) can be adjusted at least partially in front of the viewing area (20) by adjusting the at least one cleaning nozzle (24) to the extended position.

Roof module according to Claim 1 , characterized in that the at least one wind deflector element (32) can be adjusted at least partially in front of a nozzle head of the at least one cleaning nozzle (24) by adjusting the cleaning nozzle (24) into the extended position.

Roof module according to Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one environmental sensor (16) is arranged in a sensor housing (18) in which or on which the at least one cleaning nozzle (24) is adjustably arranged between the retracted position and the extended position.

Roof module according to Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one cleaning nozzle (24), viewed in the direction of an optical axis (22) of the environment sensor (16), is arranged laterally next to and/or in front of and/or above and/or below the see-through area (20) on the surface component (12).

Roof module according to Claim 3 or 4 , characterized in that the wind deflector element (32), at least in the retracted position, forms a cover part of the at least one cleaning nozzle (24), which in particular ends flush with the sensor housing (18) or the surrounding surface component (12).

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one cleaning nozzle (24) is designed to spray a fluid jet (26) generated during cleaning of the viewing area (20) from the outside, preferably laterally and/or transversely and/or obliquely to the direction of travel of the vehicle, onto the viewing area (20).

Roof module according to Claim 6 , characterized in that the at least one cleaning nozzle (24) is aligned in the extended position such that the fluid jet (26) strikes the viewing area (20) at an oblique angle of attack.

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the drive (28) comprises a hydraulic drive and/or a pneumatic drive and/or an electric motor and/or a piezo drive and/or a magnetic drive.

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment kinematics (30) are designed to adjust the wind deflector element (32) translationally and/or rotationally relative to the viewing area.

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment kinematics (30) comprises a single-arm or multi-arm linkage and/or a gear and/or a multi-joint kinematics.

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the drive (28) comprises at least one return spring, by means of which the at least one cleaning nozzle (24) can be returned from the extended position to the retracted position.

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid used for cleaning is also used to actuate the drive for the adjustment kinematics, preferably hydraulically or pneumatically.

Roof module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one environment sensor (16) comprises a lidar sensor and/or a radar sensor and/or a camera sensor and/or a multi-camera sensor and/or an ultrasonic sensor.

Sensor module (11) comprising at least one environment sensor (16), a viewing area (20) and at least one cleaning nozzle (24), wherein the environment sensor (16) is designed to send and/or receive electromagnetic signals through the viewing area (20) for detecting a vehicle environment, wherein the viewing area (20) can be cleaned by the at least one cleaning nozzle (24), wherein the cleaning nozzle (24) comprises at least one drive (28) by means of which at least a part of the at least one cleaning nozzle (24), preferably a nozzle head of the at least one cleaning nozzle (24), can be adjusted between a retracted position and an extended position, characterized in that the at least one cleaning nozzle (24) comprises an adjustment kinematics (30) and at least one wind deflector element (32) which is connected to at least a part of the adjustment kinematics (30), wherein the adjustment kinematics (30) is coupled to the drive (28) in a motion-transmitting manner such that the at least one The wind deflector element (32) can be adjusted at least partially in front of the viewing area (20) by adjusting the cleaning nozzle (24) to the extended position.

Motor vehicle comprising at least one roof module (10) according to one of the Claims 1 until 13 and/or at least one sensor module (11) according to Claim 14 .