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Die Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Aufnahmeeinrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen wie beispielsweise Personenkraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Eine solche Aufnahmeeinrichtung weist wenigstens einen Aufnahmeraum auf, in welchem wenigstens eine elektrische, insbesondere eine elektronische, Komponente des Fahrzeugs aufnehmbar ist. Dabei ist der Aufnahmeraum zumindest teilweise durch wenigstens einen Teilbereich einer Scheibe des Fahrzeugs begrenzt. Üblicherweise ist die Scheibe, welche auch als Fahrzeugscheibe bezeichnet wird, lichtdurchlässig, wobei die Scheibe in ihrer Einbaulage den Innenraum des Fahrzeugs nach außen hin zumindest teilweise begrenzt. Dabei nimmt die Scheibe ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs ein, wobei beispielsweise eine erste Breitseite der Scheibe dem Innenraum zugewandt und eine der ersten Breitseite abgewandte zweite Breitseite dem Innenraum abgewandt und der Umgebung des Fahrzeugs zugewandt ist.
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Außerdem offenbart die
DE 103 04 548 A1 ein Luftverteilungselement zur Abdeckung einer Auslassöffnung einer Lüftungseinrichtung, wobei ein Metallblatt zur Anordnung vor der Auslassöffnung vorgesehen ist. Das Metallblatt weist in wenigstens einem Flächenbereich luftdurchlässige Perforationen derartiger Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung auf, dass sich für einen Betrachter eine geschlossene Metallfront ergibt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aufnahmeeinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die wenigstens eine elektrische Komponente besonders vorteilhaft in dem Aufnahmeraum aufgenommen werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aufnahmeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Aufnahmeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die wenigstens eine elektrische, insbesondere elektronische, Komponente des Fahrzeugs besonders vorteilhaft in dem Aufnahmeraum aufgenommen werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die vorzugsweise lichtdurchlässige beziehungsweise transparente und auch als Fahrzeugscheibe bezeichnete Scheibe in dem Teilbereich wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, welche durch eine gas- und dampfdurchlässige, jedoch für flüssiges Wasser dichte Membran verschlossen ist.
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Da die Membran gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, und dampfdurchlässig, insbesondere wasserdampfdurchlässig, ist, können Gas, insbesondere warme Luft, und Dampf, insbesondere Wasserdampf, über die Durchgangsöffnung und somit durch die Membran hindurch aus dem Aufnahmeraum und dabei insbesondere an die Umgebung der Scheibe beziehungsweise des Fahrzeugs entweichen, so dass eine unerwünschte, übermäßige Anstauung von Dampf und warmer Luft in dem Aufnahmeraum vermieden werden kann. Da die Membran jedoch für flüssiges Wasser dicht ist, kann ein Eindringen von flüssigem Wasser aus der Umgebung der Scheibe beziehungsweise des Fahrzeugs über die Durchgangsöffnung in den Aufnahmeraum vermieden werden, so dass die wenigstens eine elektrische Komponente vor übermäßiger Wasserbeaufschlagung geschützt werden kann.
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Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Moderne Fahrzeuge sind mit elektrischen, insbesondere elektronischen, Komponenten ausgestattet, wobei beispielsweise die jeweilige elektrische Komponente Bestandteil eines Fahrerassistenzsystem ist. Die elektrische Komponente ist beispielsweise als Sensor ausgebildet und dabei im Bereich, insbesondere hinter, der Scheibe angeordnet, so dass beispielsweise mittels des Sensors zumindest ein Teil der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden kann. Somit ist der Sensor beispielsweise als Umgebungssensor ausgebildet. Insbesondere kann der Sensor als optischer Sensor und dabei beispielsweise als Kamera oder Lidar-Sensor oder aber als Radar-Sensor oder als anderer Sensor ausgebildet sein. Die jeweilige elektrische Komponente stellt während ihres Betriebs Abwärme bereit, die sich bei herkömmlichen Aufnahmeeinrichtungen typischerweise in dem Aufnahmeraum und somit hinter beziehungsweise unter der beispielsweise als Heckscheibe oder Windschutzscheibe ausgebildeten Scheibe sammelt.
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Durch die Abwärme sammelt sich im Aufnahmeraum warme Luft beziehungsweise Abluft, welche üblicherweise nicht durch natürliche Konvektion in Fahrzeugrichtung nach oben abströmen kann. Somit kann keine kühle Innenluft von unten in den Aufnahmeraum nachströmen. Sind keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen, so kommt es dadurch zu einem Hitzestau in dem Aufnahmeraum, so dass es zu einer Überhitzung der elektrischen Komponenten kommen kann. Die von der elektrischen Komponente während des Betriebs bereitgestellter Abwärme resultiert aus einer Verlustleistung der Komponente. Eine Möglichkeit, einen übermäßige Hitzestau im Aufnahmeraum zu vermeiden, ist, die Rechenleistung der elektrischen Komponente und somit deren Verlustleistung zu reduzieren. Um diese Reduktion der Rechenleistung zu kompensieren, muss zusätzlich Rechenleistung an einem anderen Ort beziehungsweise durch eine andere elektrische Komponente übernommen werden, wobei alle Daten zu dieser anderen Komponente übertragen werden können. Dies ist jedoch mit einem hohen Aufwand verbunden. Ferner ist es denkbar, die Rechenleistung und damit die Verlustleistung durch eine Reduzierung der eigentlich gewünschten Funktionalität der Komponente zu erzielen, was jedoch ebenfalls unerwünscht ist. Ferner ist es denkbar, mittels wenigstens eines Lüfters eine erzwungene Konvektion zu bewirken. Der Lüfter ist beispielsweise elektrisch betreibbar, erfordert jedoch zusätzlichen Bauraum und erzeugt zusätzlich Kosten, zusätzliches Gewicht und ein erhöhtes Geräuschniveau.
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Die oben genannten Probleme und Nachteile können nun mittels der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung vermieden werden, da weder eine Reduzierung von Rechenleistung und Verlustleistung, noch der Einsatz eines Lüfters zum Bewirken einer erzwungenen Konvektion erforderlich ist. Dadurch, dass Gas wie beispielsweise warme Abluft und Wasserdampf über die Durchgangsöffnung und durch die Membran hindurch aus dem Aufnahmeraum herausströmen können, kann sich eine natürlich Konvektion einstellen, da die warme Abluft beziehungsweise Wasserdampf in Fahrzeugrichtung nach oben über die Durchgangsöffnung aus dem Aufnahmeraum herausströmen kann. In der Folge kann beispielsweise von unten kühlere Luft, insbesondere aus dem Innenraum des Fahrzeugs, nachströmen, wodurch ein übermäßiger Hitzestau im Aufnahmeraum vermieden werden kann, ohne die Verlust- und Rechenleistung der elektrischen Komponente reduzieren und ohne einen zusätzlichen Lüfter einsetzen zu müssen. Somit kann auf besonders einfache, kosten- und gewichtsgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Kühlung der wenigstens einen beispielsweise als Sensor ausgebildeten Komponente realisiert werden, so dass die elektrische Komponente, welche beispielsweise als elektronische Rechenleistung ausgebildet ist oder eine solche elektronische Rechenleistung umfasst, im Vergleich mit herkömmlichen Aufnahmeeinrichtungen mit einer höheren Rechenleistung versehen werden kann. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Funktionsleistung beziehungsweise ein großer Funktionserfüllungsumfang der elektrischen Komponente realisiert werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Membran mit der Scheibe, insbesondere mit wenigstens einer Breitseite der Scheibe, bündig abschließt. Hierdurch kann beispielsweise ein besonders vorteilhafter optischer Eindruck realisiert werden. Ferner ist es denkbar, den Strömungswiderstand der Scheibe und somit des Fahrzeugs besonders gering zu halten. Die Breitseite, mit der die Membran bündig abschließt, ist beispielsweise in Einbaulage der Scheibe dem Innenraum abgewandt und beispielsweise der Umgebung der Scheibe beziehungsweise des Fahrzeugs zugewandt, wobei die Scheibe ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs einnimmt.
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Ferner ist es denkbar, dass die Membran gegenüber wenigstens einer Breitseite der Scheibe zurückversetzt ist. Die Breitseite, gegenüber der die Membran zurückversetzt ist, ist beispielsweise dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt oder aber dem Innenraum abgewandt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Scheibe und die gegenüber der wenigstens eine Breitseite der Scheibe zurückversetzte Membran eine Ausnehmung begrenzen, in welcher eine die Membran überdeckende Schutzkappe angeordnet ist. Dadurch kann die Membran geschützt werden, woraus eine besonders hohe Lebensdauer der Membran resultiert.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Teilbereich der Scheibe ein in Einbaulage der Scheibe oberer Randbereich der Scheibe ist. Ist die Scheibe beispielsweise als Windschutzscheibe ausgebildet, so handelt es sich bei dem oberen Randbereich beispielsweise um einen oberen Windschutzscheibenrand. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Be- beziehungsweise Entlüftung des Aufnahmeraums realisiert werden, so dass die elektrische Komponente besonders gut gekühlt werden kann. In der Folge ist es beispielsweise möglich, als die elektrische Komponente einen besonders empfindlichen Sensor einzusetzen, mittels welchem wenigstens ein Teilbereich der Umgebung des Fahrzeugs besonders gut erfasst werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem zumindest teilweise durch wenigstens einen Teilbereich einer Scheibe des Fahrzeugs begrenzten Aufnahmeraum, wobei die Scheibe in dem Teilbereich wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, welche durch eine gas- und dampfdurchlässige und für flüssiges Wasser dichte Membran verschlossen ist.
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Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichneten Aufnahmeeinrichtungen für ein Fahrzeug, welches beispielsweise als Kraftfahrzeug und dabei insbesondere als Kraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet und umfasst einen als Karosserie beziehungsweise Rohbau ausgebildeten Aufbau, von welchem in der Fig. ausschnittsweise ein Dach 12 des Aufbaus erkennbar ist. Durch das Dach 12 ist der Innenraum 14 des Fahrzeugs in Fahrzeugrichtung nach oben hin zumindest teilweise begrenzt.
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In Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin schließt sich an das Dach 12 eine als Windschutzscheibe 16 des Fahrzeugs ausgebildete Scheibe an, welche auch als Fahrzeugscheibe bezeichnet wird und lichtdurchlässig beziehungsweise transparent ist. Der Innenraum 14 ist dabei in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise durch die Windschutzscheibe 16 begrenzt. Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, ist die Windschutzscheibe 16 zumindest teilweise Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 10 beziehungsweise wird zumindest zum Teil für die Aufnahmeeinrichtung 10 genutzt.
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Die Aufnahmeeinrichtung 10 weist wenigstens einen Aufnahmeraum 18 auf, in welchem wenigstens ein in der Fig. besonders schematisch dargestellte elektrische Komponente 20 des Fahrzeugs aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen ist. Die elektrische Komponente 20 ist beispielsweise als elektronische Komponente ausgebildet und umfasst wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung. Beispielsweise ist die elektrische Komponente 20 als Sensor, insbesondere als Umgebungssensor, ausgebildet, mittels welchem zumindest ein Teil der Umgebung 22 des Fahrzeugs optisch erfasst werden kann. Der Umgebungssensor kann dabei zumindest den Teil der Umgebung 22 über die Windschutzscheibe 16 beziehungsweise durch die Windschutzscheibe 16 hindurch optisch erfassen. Der Aufnahmeraum 18 ist ein Geräteraum und dabei zumindest teilweise durch wenigstens einen Teilbereich 24 der Windschutzscheibe 16 begrenzt. Insbesondere begrenzt der Teilbereich 24 der Windschutzscheibe 16 den Aufnahmeraum 18 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und in Fahrzeugrichtung nach oben hin. Dies bedeutet, dass die Aufnahmeeinrichtung 10 die zuvor genannte Scheibe umfasst, welche bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als die Windschutzscheibe 16 ausgebildet ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu der Windschutzscheibe 16 können ohne weiteres auch auf andere Fahrzeugscheiben wie beispielsweise Seiten- und Heckscheiben übertragen werden.
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Die Aufnahmeeinrichtung 10 umfasst ferner wenigstens ein Abdeckelement 26, welches auch als Designabdeckung bezeichnet wird. Der Aufnahmeraum 18 ist dabei teilweise bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel zum Innenraum 14 hin durch das Abdeckelement 26 begrenzt, welches beispielsweise lichtundurchlässig ist. Es ist denkbar, dass in dem Aufnahmeraum 18 mehrere elektrische Komponenten angeordnet sind.
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Die Fig. zeigt die Windschutzscheibe 16 in ihrer Einbaulage, wobei die Windschutzscheibe 16 ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs annimmt. Dabei weist die Windschutzscheibe 16 eine erste Breitseite 28 auf, die in Einbaulage der Windschutzscheibe 16 dem Innenraum 14 zugewandt und der Umgebung 22 abgewandt ist. Ferner weist die Windschutzscheibe 16 eine der ersten Breitseite 28 abgewandte zweite Breitseite 30 auf, welche in der Einbaulage der Windschutzscheibe 16 dem Innenraum 14 abgewandt und der Umgebung zugewandt ist. Die Breitseite 30 ist dabei in der Einbaulage der Windschutzscheibe 16 unmittelbar an beziehungsweise in der Umgebung 22 angeordnet, so dass beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs das Fahrzeug umströmende Luft die Breitseite 30 direkt an- und umströmt. Dabei ist die Breitseite 28 in dem Teilbereich 24 dem Aufnahmeraum 18 und somit der Komponente 20 und dem Abdeckelement 26 zugewandt, von welche demzufolge die Breitseite 30 abgewandt ist.
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Während ihres Betriebs erwärmt sich die elektrische Komponente 20 und stellt somit Abwärme bereit, so dass sich im Aufnahmeraum 18 aufgenommene Luft erwärmt. Insbesondere kann die elektrische Komponente 20 warme Abluft bereitstellen, welche sich – falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind – übermäßig in dem Aufnahmeraum 18 stauen kann. Somit kann es beispielsweise bei herkömmlichen Aufnahmeeinrichtungen zu einem Hitzestau in dem Aufnahmeraum 18 kommen, wobei dieser Hitzestau üblicherweise durch den Einsatz von zusätzlichen, gewichts- und kostenintensiven Lüftern begegnet werden kann.
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Um nun die elektrische Komponente 20 besonders vorteilhaft in dem Aufnahmeraum 18 anordnen und dabei einen übermäßigen Hitzestau in dem Aufnahmeraum 18 auf gewichts-, bauraum- und kostengünstige Weise vermeiden zu können, weist die Windschutzscheibe 16 in dem Teilbereich 24 wenigstens eine Durchgangsöffnung 32 auf, welche in der Einbaulage der Windschutzscheibe 16 einerseits beziehungsweise zur Breitseite 28 hin in den Aufnahmeraum 18 und andererseits beziehungsweise zur Breitseite 30 und somit zur Umgebung 22 hin in die Umgebung 22 mündet. Ferner umfasst die Aufnahmeeinrichtung 10 wenigstens eine in der Durchgangsöffnung 32 angeordnete, gas- und dampfdurchlässige und für flüssiges Wasser dichte Membran 34, durch welche die Durchgangsöffnung 32 verschlossen ist. Beispielsweise wird die Windschutzscheibe 16 an einer Stelle beziehungsweise an Stellen, an denen sich warme Luft stauen kann, mit wenigstens einer als Loch ausgebildeten Durchgangsöffnung wie der Durchgangsöffnung 32 versehen. In der Durchgangsöffnung 32 beziehungsweise im jeweiligen Loch ist die gas- und dampfdurchlässige Membran 34 angeordnet, welche jedoch flüssiges Wasser abweist. Derartige Membrane sind bereits aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden üblicherweise zur Belüftung von elektronischen Steuergeräten eingesetzt. Gegebenenfalls kann die Membran 34 mit einer Glasfritte kombiniert werden.
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Da die Membran 34 gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, sowie dampfdurchlässig, insbesondere wasserdampfdurchlässig, ist, können warme Luft und Wasserdampf aus dem Aufnahmeraum 18 durch die Durchgangsöffnung 32 und durch die Membran 34 hindurch an die Umgebung 22 strömen beziehungsweise austreten. Insbesondere können warme Luft und Wasserdampf in Fahrzeughochrichtung nach oben aus dem Aufnahmeraum 18 durch die Membran 34 und durch die Durchgangsöffnung 32 hindurchströmen. Von unten kann dann beispielsweise kühle Luft aus dem Innenraum 14 in den Aufnahmeraum 18 nachströmen, so dass ein übermäßiger Hitzestau in dem Aufnahmeraum 18 vermieden und die elektrische Komponente 20 besonders vorteilhaft gekühlt werden kann. Da die Membran 34 jedoch flüssigkeitsundurchlässig ist, kann keine Flüssigkeit aus der Umgebung 22 durch die Durchgangsöffnung 32 hindurch in den Aufnahmeraum 18 strömen, so dass die Komponente 20 vor einer unerwünschten Beaufschlagung mit Flüssigkeit beziehungsweise Wasser sicher geschützt werden kann. Durch den Einsatz der Durchgangsöffnung 32 und der Membran 34 in dem Teilbereich 24 kann sich eine natürliche Konvektion einstellen, in deren Rahmen warme Luft aus dem Aufnahmeraum 18 ausströmen und demgegenüber kühlere Luft aus dem Innenraum 14 in den Aufnahmeraum 18 nachströmen kann. Dadurch kann die elektrische Komponente 20 besonders vorteilhaft gekühlt werden, so dass die elektrische Komponente 20 beispielsweise mit einer besonders hohen Rechenleistung ausgestattet werden kann. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Funktionalität der Komponente 20 realisiert werden.
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Die Membran 34 ist beispielsweise derart in der Durchgangsöffnung 32 angeordnet, dass die Membran 34 mit der Breitseite 28 und/oder mit der Breitseite 30 bündig abschließt. Insbesondere ein bündiges Abschließen mit der Breitseite 30 ist vorteilhaft, um einen vorteilhaften, geringen Strömungswiderstand des Fahrzeugs zu realisieren. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Membran 34 auf der Breitseite 28 und/oder auf der Breitseite 30 durch eine Schutzkappe abgedeckt beziehungsweise überdeckt und somit geschützt ist, so dass die Membran 34 vor übermäßigen Verschleiß geschützt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Membran 34 gegenüber der Breitseite 28 und/oder gegenüber der Breitseite 30 zurückversetzt ist. Dabei bildet beispielsweise die gegenüber der Breitseite 28 beziehungsweise 30 zurückversetzte Membran 34 mit der Windschutzscheibe 16 eine Ausnehmung, insbesondere auf derjenigen Breitseite 28 beziehungsweise 30, gegenüber der die Membran 34 zurückversetzt ist. In der Ausnehmung ist beispielsweise wenigstens eine Schutzkappe zumindest teilweise angeordnet, wobei die Membran 34 durch die Schutzkappe überdeckt ist und somit geschützt wird. Die Schutzkappe ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet beziehungsweise angeordnet, dass sie von Gas beziehungsweise Wasserdampf, das beziehungsweise der durch die Membran 34 durchströmt, durchströmbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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