CN116234723A - 包括顶部蒙皮组件和传感器模块的车辆顶部 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆顶部，包括顶部蒙皮组件(18)、设置在顶部蒙皮组件(18)之下的顶部下部结构以及具有用于检测车辆环境的至少一个环境传感器(26)的至少一个传感器模块(24)，所述环境传感器设置在具有传感器窗口(30)的传感器壳体(28)中，其特征在于，所述顶部蒙皮组件(18)具有传感器切口(34)，所述传感器切口以周向密封方式容纳所述传感器壳体(28)，使得所述传感器窗口(30)形成可视外顶部表面。

Description

包括顶部蒙皮组件和传感器模块的车辆顶部

技术领域

本发明涉及一种车辆顶部，特别是一种用于乘用车的车辆顶部，该车辆顶部包括权利要求1序言中所述的特征。

背景技术

这样的车辆顶部在实践中是已知的，其可以是顶部模块，可以作为单独的部件放置在乘用车的车身之上，该车身形成车架。为此，车身包括顶部梁，它是车身对顶部模块的支撑。车辆顶部包括作为可见外表面的顶部蒙皮组件，顶部蒙皮组件放置在顶部下部结构之上，该顶部下部结构与顶部梁形成交汇点。顶部蒙皮组件可以至少部分透明，从而形成全景顶部。此外，车辆顶部可以提供顶部开口系统，该系统可以使用可移动的盖元件随意地打开或关闭顶部开口。在这种情况下，顶部蒙皮组件与顶部开口邻接。为了使所述机动车能够自动或半自动地行驶，已知的车辆顶部具有传感器模块，该传感器模块具有用于检测车辆环境的环境传感器。所以环境传感器可以用来监测车辆环境。环境传感器放置在传感器壳体中，该传感器壳体具有传感器窗口，环境传感器可以通过该窗口与车辆环境进行通信。在现有的车辆顶部的情况下，传感器模块放置在顶部蒙皮肤组件的顶部，使得其形成车辆的最高点。然而，放置在顶部的传感器模块导致车辆的外观通常不能满足客户的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种上述类型的车辆顶部，其包括具有环境传感器的传感器模块，该传感器模块以一种视觉上令人愉悦的方式集成到顶部结构中。

根据本发明，这一目的是通过具有权利要求1的特征的车辆顶部来实现的。

因此，本发明提出了一种车辆顶部，其包括顶部蒙皮组件、设置在顶部蒙皮组件之下的顶部下部结构以及具有用于检测车辆环境的至少一个环境传感器的至少一个传感器模块，该环境传感器设置在具有传感器窗口的传感器壳体中。顶部蒙皮组件具有传感器切口，该传感器切口以周向密封的方式容纳传感器壳体，使得传感器窗口形成可见的顶部外表面。因此，传感器模块的传感器壳体插入顶部蒙皮组件的传感器切口中，使得湿气和灰尘不能从传感器壳体边缘的外部进入顶部蒙皮组件下方的区域。传感器壳体的传感器窗口直接形成可见的顶部外表面，或者从最广义上讲，形成顶部蒙皮部分。单独的孔或根据环境传感器的规格对顶部蒙皮组件进行特殊调整以形成顶部的透视区域是没有必要的。因此，在材料方面，顶部蒙皮组件有可能独立于环境传感器而配置。

传感器模块的环境传感器可以以各种方式配置，其可以使用电磁辐射和/或声波，可以包括例如激光雷达传感器、雷达传感器、光学传感器、例如照相机和/或类似的传感器。

如果环境传感器是激光雷达传感器，它优选地是在大约905nm或大约1550nm的波长范围内工作。用作环境传感器的相机可以在可见光的波长范围内和/或在红外线范围内工作。

顶部下部结构可以形成车辆顶部与车架的交汇点，特别是可以包括顶部框架。顶部蒙皮组件可以连接到顶部框架。传感器模块可以安装在顶部下部结构或顶部框架的顶部。

在根据本发明的车辆顶部的一个有利的实施例中，密封组件周向地沿着传感器切口的边缘设置在传感器壳体与顶部蒙皮组件之间，以确保传感器壳体以密封方式容纳在顶部蒙皮组件的传感器切口中。该密封组件优选地是独立的。

密封组件有利地附接到顶部蒙皮肤组件和/或传感器壳体，以便其被车辆顶部所容纳。

在根据本发明的车辆顶部的一个具体实施例中，密封组件包括H型密封件，其横跨顶部蒙皮组件的限定出传感器切口的边缘。此外，根据限定，H型密封件具有彼此之间以网状网隔开的两个密封槽，并且H型密封件可以跨过传感器壳体的紧固元件的边缘或唇部。紧固元件可以是单独的构件，它与传感器壳体相连，也可以一体形成在传感器壳体上。

传感器壳体优选地经由连接元件附接到顶部蒙皮组件，使得传感器壳体可以相对于顶部蒙皮组件或顶部下部结构稳定地布置在准确的位置。连接元件可以是与密封组件、特别是H型密封件相接合的结构元件。

顶部蒙皮组件可以有具有限定出传感器切口的卷边，以稳定传感器模块与顶部蒙皮组件的连接。卷边形成短的管状部分，环境传感器或传感器模块的传感器壳体被插入其中。用于相对于顶部蒙皮组件调整传感器壳体的连接元件可以连接到该卷边。

为了使传感器模块相对于车辆结构的稳定布置，具有环境传感器的传感器模块优选地安装在顶部下部结构的顶部，该顶部下部结构可以包括顶部框架。在安装位置，顶部下部结构相对于车架具有限定的定向。

在安装位置，传感器模块可能必须被精确地重新调整。因此，根据本发明的车辆顶部的一个具体实施例包括用于相对于顶部下部结构调整传感器模块的调整结构。

根据本发明的车辆顶部的一个优选实施例是顶部模块。以一种整合的方式，这样的顶部模块形成了结构化元件，有关车辆的自动或半自动驾驶所需的构件被整合到该结构化元件中。顶部模块(其中可以集成多个功能元件)由车辆制造商作为紧凑的结构单元连接到车身或车辆车架，该车身包括顶部梁、例如顶部侧梁和横梁。因此，实施为顶部模块的车辆顶部是顶部传感器模块(RSM)，它使有关车辆能够自动或半自动地行驶。

在自动驾驶模式中，配备有根据本发明的车辆顶部并被配置为自动驾驶车辆的车辆在没有驾驶员的至少大量干扰的情况下自行驾驶。在半自动驾驶模式中，根据本发明的车辆顶部例如构成了驾驶辅助系统的一部分。

根据本发明的车辆顶部可以设置有透明的固定顶部部分，该固定顶部部分是顶部蒙皮组件的一部分，和/或设置有用于顶部开口的顶部开口系统，顶部开口可以由顶部蒙皮组件的边缘限定。

特别是，根据本发明的车辆顶部是乘用车的顶部。然而，它也可以是多功能车辆的车顶，该多功能车辆例如是货车、公共车辆、自动驾驶的小型公共车辆、例如行人运输系统、或者卡车的牵引装置。

此外，根据本发明的车辆顶部可以具有顶部蒙皮组件，该顶部蒙皮组件是单个构件或由多个构件组成，并且至少部分地覆盖传感器模块或环境传感器的壳体。

传感器壳体的传感器窗口当然是由环境传感器所使用的波长可穿透的材料制成。特别是，传感器窗口配置为，在300nm至2000nm之间的波长范围内的环境传感器的信号可以通过该传感器窗口。如果环境传感器是雷达传感器，那么传感器窗口对于雷达束是可穿透的。

本发明还涉及一种机动车，该机动车包括上述种类的车辆顶部，因此其车架特别是可以配备配置为顶部传感器模块的顶部模块。

本发明主题的其它优点和有利配置从说明书、附图和权利要求中清楚易懂。

附图说明

图中示意性地示出了包括根据本发明的车辆顶部的机动车的示例性实施例，并将在以下描述中更详细地讨论。

图1是具有根据本发明的车辆顶部的机动车的俯视图；

图2是沿图1中II-II线穿过图1的车辆顶部的剖面图；

图3是通过车辆顶部的第二实施例的剖面图，该剖面与图2相对应；

图4也是通过车辆顶部的第三实施例的剖面图，该剖面与图2相对应；以及

图5也是通过车辆顶部的第四实施例的剖面图，该剖面与图2相对应。

具体实施方式

图中示出了机动车10，它是一辆乘用车，其具有车辆顶部12，该车辆顶部包括顶部纵向中心平面两侧的顶部侧梁14，顶部侧梁14是车身的一部分，车身是车辆车架。车辆顶部12包括顶部侧梁14之间的顶部模块16，顶部模块16连接到顶部侧梁14，顶部侧梁14构成车架支撑结构。

顶部模块16包括单件或多件的顶部蒙皮肤组件18，该顶部蒙皮肤组件在中心区域形成透明的顶部部分20，顶部部分20允许光线进入车辆内部。顶部蒙皮组件18连接到周向的顶部框架22，该顶部框架是顶部模块16的顶部下部结构的一部分，并形成顶部模块16与车身的交汇点。

顶部模块16配置为顶部传感器模块(RSM)，该顶部传感器模块配备有使机动车10能够自动驾驶的装置。为此，顶部模块16具有传感器系统，该传感器系统包括至少分别在顶部模块16的四个角落区域的传感器模块24，每个传感器模块24都具有至少一个环境传感器26，该环境传感器可以检测车辆环境，以便使机动车10能够自动驾驶。通过机动车10的控制器评估环境传感器26的测量信号，可以确定当前的交通状况，这使得机动车10能够自主地或自动地适应当前的交通状况并采取相应的行为。

如图2所示，在所有传感器模块24的表示中，环境传感器26均被容纳在传感器壳体28中，该传感器壳体设置有传感器窗口30，通过该传感器窗口，所述环境传感器26可以与车辆环境通信，传感器窗口的材料对环境传感器26使用的波长是可穿透的。

环境传感器26可以以各种方式配置，例如可以包括激光雷达传感器、雷达传感器、相机、天线装置和/或其它合适的传感器类型。

从图2中还可以看到，传感器模块24经由支撑构件32、例如支撑板安装到顶部框架22的顶部。支撑构件32可以提供调整结构，以用于在安装位置上相对于顶部框架22微调环境传感器26。

顶部蒙皮组件18包括用于每个传感器模块24的传感器切口34，传感器切口34均以周向密封的方式容纳传感器壳体28，使得传感器窗口30形成可见的顶部外表面。传感器窗口30至少与顶部蒙皮组件18的外表面基本平齐。密封组件36设置在传感器壳体28与顶部蒙皮组件18之间，密封组件36周向地沿循随传感器切口34的边缘。密封组件36被压入配合到传感器壳体28。

图3示出了根据本发明的车辆顶部的另一个实施例，其基本上与图1和图2的实施例相对应，但与之不同的是，其具有传感器壳体28，该传感器壳体上设置有传感器窗口30，其曲率比邻近的顶部蒙皮肤组件18的区域更强，这使得传感器壳体28突出于顶部蒙皮肤组件18。这样的传感器窗口特别适合在使用旋转的PUK传感器或类似物作为环境传感器26时应用。

在其它方面，图3的实施例与图1和图2的实施例相对应，这就是为什么在这方面要参考上面的说明。

图4示出了根据本发明的车辆顶部的另一个实施例，其同样与图1和图2的实施例基本一致，但与之不同的是，其具有H型密封件作为密封组件36'，H型密封件即由横截面为H型的型材组成的密封件。H型密封件的密封槽与顶部蒙皮组件18的边缘接合。H型密封件的第二密封槽与连接元件40的周向唇部38相接合，连接元件40附接到传感器壳体28并且可以由一个或多个L型型材形成。

在其它方面，图4的实施例与图1和2的实施例相对应。

图5示出了车辆顶部的另一个实施例，该实施例大体上与图1和图2的实施例相一致，但与之不同的是，其包括顶部蒙皮组件18，该顶部蒙皮组件为每个传感器模块24提供传感器切口34，传感器切口34均由一体形成在顶部蒙皮肤组件18上的卷边42限定。由弹性密封件形成的密封组件36”放置在卷边42与环境传感器26的传感器壳体28之间，密封组件36”被压入配合到顶部蒙皮组件18的卷边42和传感器壳体28。此外，连接元件44布置在传感器壳体28与顶部蒙皮组件18的卷边42之间，连接元件44可以由围绕传感器壳体28的支撑支架或支撑型材形成。替代地或附加地，密封组件也可以包括顶部蒙皮组件或边缘与连接元件之间的密封元件。

在其它方面，图5的实施例与图1和图2的实施例相对应，这就是为什么要参考上面的说明，以避免重复。

附图标记列表

10机动车

12车辆顶部

14顶部侧梁

16顶部模块

18顶部蒙皮组件

20顶部部分

22顶部框架

24传感器模块

26环境传感器

28传感器壳体

30传感器窗口

32支撑构件

34传感器切口

36、36'、36”密封组件

38唇部

40连接元件

42卷边

44连接元件

Claims (11)

1.一种车辆顶部，包括顶部蒙皮组件(18)、设置在顶部蒙皮组件(18)之下的顶部下部结构以及具有用于检测车辆环境的至少一个环境传感器(26)的至少一个传感器模块(24)，所述环境传感器(26)设置在具有传感器窗口(30)的传感器壳体(28)中，其特征在于，所述顶部蒙皮组件(18)具有传感器切口(34)，所述传感器切口以周向密封方式容纳所述传感器壳体(28)，使得所述传感器窗口(30)形成可视外顶部表面。

2.根据权利要求1所述的车辆顶部，其特征在于，密封组件(36、36'、36”)设置在所述传感器壳体(28)与所述顶部蒙皮组件(18)之间，所述密封组件(36、36'、36”)周向地沿循所述传感器切口(34)的边缘。

3.根据权利要求2所述的车辆顶部，其特征在于，所述密封组件(36、36'、36”)附接到所述顶部蒙皮组件(18)和/或所述传感器壳体(28)和/或所述顶部蒙皮组件(18)与所述传感器壳体(28)之间的连接元件(40)。

4.根据权利要求2或3所述的车辆顶部，其特征在于，所述密封组件(36')包括横跨所述顶部蒙皮组件(18)上的限定出所述传感器切口(34)的边缘的H形密封件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆顶部，其特征在于，所述传感器壳体(28)经由连接元件(40、44)附接到所述顶部蒙皮组件(18)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆顶部，其特征在于，所述顶部蒙皮组件(18)具有限定出所述传感器切口(34)的卷边(42)。

7.根据权利要求6结合权利要求5所述的车辆顶部，其特征在于，所述连接元件(40、44)附接到所述卷边(42)。

8.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆顶部，其特征在于，所述传感器模块(24)安装在所述顶部下部结构，所述顶部下部结构包括顶部框架(22)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆顶部，其特征在于，所述传感器模块(24)包括调整结构，以用于相对于所述顶部下部结构调整所述传感器模块。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的车辆顶部，其特征在于，所述车辆顶部是顶部模块(16)。

11.一种机动车，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的车辆顶部。

Images