-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
-
Ein derartiges Fahrzeugdach ist aus der Praxis bekannt und umfasst ein Sensormodul zur Überwachung eines Fahrzeugumfelds bzw. einer Fahrzeugumgebung, wobei das Fahrzeug ausgelegt sein kann, autonom oder zumindest teilautonom zu fahren. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugdach ist das Sensormodul jedoch ungeschützt gegenüber äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Witterung. Daher kann das Sensormodul schnell veschmutzen und leicht beschädigt werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugverdeck der einleitend genannten Art bereitzustellen, bei dem ein Sensormodul, insbesondere eine Signalerfassungseinheit des Sensormoduls vor äußeren Einflüssen geschützt ist, wenn das Sensormodul ausgeschaltet ist bzw. nicht verwendet wird, und zur Detektion der Fahrzeugumgebung frei nutzbar ist.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Das Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug nach der Erfindung umfasst mithin einen Festdachabschnitt, ein Sensormodul, das auf einem Festdachabschnitt angeordnet ist, und eine Schutzabdeckung zum Schutz einer Signalerfassungseinheit des Sensormoduls, die eine Sensoreinheit und ein Fenster umfasst, durch das die Sensoreinheit das Fahrzeugumfeld erfasst. Die Schutzdabdeckung weist ein Abdeckelement auf, das zwischen einer die Signalerfassungseinheit bedeckenden Abdeckposition und einer Stauposition verstellbar ist. In der Stauposition liegt die Signalerfassungseinheit des Sensormoduls frei, so dass mittels des Sensormoduls ein Fahrzeugumfeld bzw. eine Fahrzeugumgebung detektierbar ist.
-
Die Signalerfassungseinheit des Sensormoduls bzw. ein Fenster der Signalerfassungseinheit, durch das die eigentliche Sensoreinheit der Signalerfassungseinheit das Fahrzeugumfeld erfasst, ist somit, wenn das Sensormodul ausgeschaltet ist, d.h. das Sensormodul sich in einem Ruhezustand befindet, mittels der Schutzabdeckung vor äußeren Einflüssen, insbesondere Verschmutzung bzw. Kontamination durch Witterung, oder Beschädigung geschützt. Die Schutzabdeckung stellt somit sicher, dass die Signalerfassungseinheit des Sensorelements bzw. deren Fenster nicht verschmutzt oder beschädigt wird, wenn sich das Sensorelement in dem Ruhezustand befindet.
-
Das Sensormodul umfasst beispielsweise einen LIDAR-Sensor einen optischen Sensor wie eine Kamera, einen Ultraschallsensor und/oder einen Radarsensor.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fahrzeugdach nach der Erfindung eine Sicherungsvorrichtung. Die Sicherungsvorrichtung, die ein an dem Abdeckelement angeordnetes Sicherungselement und mindestens ein korrespondierendes Sicherungsgegenelement umfassen kann, sichert die Schutzabdeckung in der Abdeckposition und/oder der Stauposition gegen ein ungewolltes Verstellen.
-
Auch kann die Sicherungsvorrichtung ein erstes und ein zweites Sicherungsgegenelement umfassen. Das erste Sicherungsgegenelement kann in der Abdeckposition mit dem Sicherungselement in Eingriff sein und somit sicherstellen, dass die Schutzabdeckung in der Abdeckposition verbleibt. In der Stauposition kann die Schutzabdeckung durch Eingriff des Sicherungselements mit dem zweiten Sicherungsgegenelement gesichert sein.
-
Das Sicherungsgegenelement kann beispielsweise an dem Sensormodul, der Schutzabdeckung oder dem Festdachabschnitt angeordnet sein.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist die Sicherungsvorrichtung eine Klippverbindung.
-
Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist das Abdeckelement manuell zwischen der Abdeckposition und der Stauposition verstellbar.
-
Die Schutzabdeckung kann ein Basisgehäuse umfassen, welches an dem Sensormodul oder dem Festdachabschnitt fixiert ist. Auch kann das Basisgehäuse an dem Sensormodul und dem Festdachabschnitt angeordnet sein, so dass das Sensormodul über das Basisgehäuse an dem Festdachabschnitt fixiert ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist für die Schutzabdeckung, insbesondere an dem Basisgehäuse, ein Verstauelement vorgesehen. Das Abdeckelement ist in der Stauposition in dem Verstauelement aufgenommen. Somit ist das Abdeckelement in der Stauposition vor Verschmutzung bzw. Kontamination sowie gegen ein ungewolltes Verstellen geschützt.
-
Die Schutzabdeckung kann eine Wickelwelle umfassen, auf welche das Abdeckelement in der Stauposition aufgewickelt ist. Die Wickelwelle ist beispielsweise derart an dem Basisgehäuse angeordnet, dass das Basisgehäuse die Wickelwelle umgibt und das Abdeckelement in der Stauposition vor äußeren Einflüssen und somit vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt ist. Alternativ kann das Abdeckelement nach Art eines Vorhangs verschoben werden.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist für die Schutzabdeckung zumindest eine Führungsschiene vorgesehen. Die Führungsschiene führt das Abdeckelement beim Verstellen zwischen der Abdeckposition und der Stauposition.
-
Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung umfasst die Schutzabdeckung ein Reibelement. Das Reibelement kann beispielsweise an der Führungsschiene derart angeordnet sein, dass es das Abdeckelement in der Abdeckposition, der Stauposition sowie Zwischenpositionen sichert. Die Signalerfassungseinheit ist somit in Abhängigkeit der jeweiligen Anforderungen ganz oder teilweise bedeckbar oder kann freiliegen.
-
Bei einer beispielsweisen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung umfasst die Schutzabdeckung ein Basisgestänge. Das Basisgestänge umfasst beidseits einer vertikalen Dachlängsmittelebene jeweils eine fahrzeugfest gelagerte Lenkeranordnung. Die beiden Lenkeranordnungen sind über sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Querspriegel miteinander verbunden. An dem Basisgestänge ist das Abdeckelement angeordnet, so dass es zwischen der Abdeckposition und der Stauposition verstellbar ist. Hierdurch kann das Sensormodul in dem Nicht-Gebrauchszustand vor äußeren Einflüssen geschützt werden.
-
An dem Basisgestänge kann ein Dichtelement angeordnet sein. Das Dichtelement kann in der Abdeckposition des Abdeckelements die Schutzabdeckung wasserdicht mit dem Festdachabschnitt verbinden, so dass das Sensormodul beispielsweise bei Reinigung des Kraftfahrzeugs in einer Waschanlage oder bei Regen vor Nässe geschützt ist und eine Beschädigung des Sensormoduls ausgeschlossen ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist das Sicherungselement an einem in Fahrzeuglängsrichtung vordersten Querspriegel angeordnet und das Sicherungsgegenelement fahrzeugfest ausgebildet. Das Abdeckelement ist somit in der Abdeckposition fixierbar.
-
Das Abdeckelement ist beispielsweise aus PVC oder einem Stoffgewebe und wasserdicht ausgebildet.
-
Auch kann das Abdeckelement elastisch bzw. flexibel sein, so dass es an die Geometrie des Sensormoduls, insbesondere der Signalerfassungseinheit, anpassbar ist.
-
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
-
Ausführungsbeispiele eines Fahrzeugdachs nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Fahrzeugdachs nach der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Detailansicht eines Sensormoduls und einer Schutzabdeckung des in 1 dargestellten Fahrzeugdachs in einer Stauposition eines Abdeckelements;
- 3 eine 2 entsprechende Ansicht in einer Abdeckposition des Abdeckelements;
- 4 eine Schnittansicht durch das Sensormodul und die Schutzabdeckung entlang der Linie IV-IV in 3;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Fahrzeugdachs nach der Erfindung;
- 6 eine Draufsicht auf ein Sensormodul und eine Schutzabdeckung des in 5 dargestellten Fahrzeugdachs;
- 7 einen Schnitt durch das Sensormodul und die Schutzabdeckung des in 5 dargestellten Fahrzeugdachs entlang der LinieVII-VII in 6;
- 8 eine Detailansicht des Bereichs VIII in 7;
- 9 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Fahrzeugdachs nach der Erfindung in einer Stauposition eines Abdeckelements;
- 10 eine 9 entsprechende Ansicht in einer Zwischenposition des Abdeckelements; und
- 11 eine 9 entsprechende Ansicht in einer Abdeckposition des Abdeckelements.
-
In den 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform eines Fahrzeugdachs 2 nach der Erfindung dargestellt. Das Fahrzeugdach 2 umfasst einen Festdachabschnitt 3, auf welchem vier Sensormodule 8 angeordnet sind, die jeweils einer Signalerfassungseinheit 10 zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung umfassen und eine Sensoreinheit umfassen, die hinter einem Fenster angeordnet ist, durch das die Sensoreinheit die Fahrzeugumgebung erfasst. Die Sensormodule 8 umfassen im vorliegenden Fall LIDAR-Sensoren und/oder optische Sensoren und dienen zum autonomen bzw. teilautonomen Fahren des betreffenden Fahrzeugs.
-
Der Fensterdachabschnitt 3 kann bei einer speziellen Ausführungsform eine gestrichelt dargestellte Dachöffnung 7 begrenzen, die mittels eines Deckelelements eines Dachöffnungssystems wahlweise verschließbar oder öffenbar ist.
-
An den Sensormodulen 8 ist jeweils eine Schutzabdeckung 4 angeordnet. Die Schutzabdeckung 4 umfasst ein Basisgehäuse 12 mit einem Verstauelement 14 und ein Abdeckelement 6. Das Abdeckelement 6 ist zwischen einer Abdeckposition (siehe 3 und 4) und einer Stauposition (siehe 1 und 2) verstellbar. In der Abdeckposition bedeckt die Schutzabdeckung 4 die Signalerfassungseinheit 10 bzw. deren Fenster, so dass letzteres vor äußeren Einflüssen und Kontamination geschützt ist. Das Abdeckelement 6 umfasst ein elastisches, wasserfestes Material und ist in der Abdeckposition durch elastisches Dehnen an die Geometrie der Signalerfassungseinheit 10 angepasst.
-
In der Stauposition des Abdeckelements 6 ist das Abdeckelement 6 hingegen in dem Verstauelement 14 angeordnet bzw. aufgenommen, das von einem oberseitigen Fach des betreffenden Sensormoduls 8 gebildet ist. Die Signalerfassungseinheit 10 bzw. das Fenster liegt damit frei. Somit kann das Sensormodul 8 mittels der Signalerfassungseinheit 10 bzw. deren hinter dem Fenster angeordnete Sensoreinheit die Fahrzeugumgebung erfassen und erkennen.
-
In der Stauposition des Abdeckelements 6 ist das Verstauelement 14 mit einem Deckel verschlossen. Hierdurch ist das Abdeckelement 6 in der Stauposition gesichert. Der Deckel dient also als Sicherungselement. An dem in der Abdeckposition dem Festdachabschnitt 3 zugewandten Ende des Abdeckelements 6 ist ein nicht dargestelltes Sicherungselement angeordnet. Das Sicherungselement ist in der Abdeckposition des Abdeckelements 6 mit einem Sicherungsgegenelement (nicht dargestellt) in Eingriff, das an dem Festdachabschnitt 3 angeordnet ist, so dass das Abdeckelement 6 in der Abdeckposition gegen ein ungewolltes Verstellen gesichert ist. Beispielsweise ist das Sicherungselement aus einem Keder, einem Klettverschluss, einer Verrastung oder dergleichen gebildet und das Sicherungselement aus einem korrespondierenden Gegenelement gebildet.
-
Die 5 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugdachs 2' und in den 9 bis 11 ist eine dritte Ausführungsform eines Fahrzeugdachs 2" nach der Erfindung dargestellt. Die Sensormodule 8 und des Festdachabschnitt 3 des Fahrzeugdachs 2' nach der zweiten Ausführungsform und des Fahrzeugdachs 2" nach der dritten Ausführungsform entsprechen denen des Fahrzeugdachs 2 gemäß der ersten Ausführungsform, weshalb sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf eine detaillierte Beschreibung dieser im Folgenden verzichtet wird.
-
Das Basisgehäuse 12' des Fahrzeugdachs 2' umfasst ein Untergehäuse und ein Obergehäuse. Das Untergehäuse und das Obergehäuse sind an der Oberseite bzw. der Unterseite der Signalerfassungseinheit 10 bzw. deren Fenstern angeordnet, hinter dem die eigentliche Sensoreinheit liegt.
-
Das Untergehäuse und das Obergehäuse weisen an sich gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Ausnehmung 24, die eine Führungsschiene 26 bildet und mit einem Reibelement 28 versehen ist. Mittels der Führungsschienen 26 ist ein Abdeckelement 6' zwischen der Abdeckposition und der Stauposition verstellbar. In der Stauposition ist das Abdeckelement 6' auf einer nicht dargestellten Wickelwelle aufgewickelt und somit vor äußeren Einflüssen, insbesondere Kontamination geschützt.
-
Das Reibelement 28 dient als Sicherungselement und sichert das Abdeckelement 6' in der Abdeckposition, in der Stauposition sowie in Zwischenpositionen. Das Fenster der Signalerfassungseinheit 10 kann also je nach Bedarf ganz oder teilweise bedeckt werden oder freiliegen.
-
Die in den 9 bis 11 dargestellte dritte Ausführungsform des Fahrzeugdachs 2" nach der Erfindung umfasst ein Basisgestänge 22. Das Basisgestänge 22 weist beidseits einer vertikalen Dachlängsmittelebene jeweils eine Lenkeranordnung auf. Die beiden Lenkeranordnungen haben jeweils einen vorderen Lenker 18 und einen hinteren Lenker 20. Der vordere Lenker 18 und der hintere Lenker 20 sind in einem fahrzeugfesten Lager 16 um eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Achse schwenkbar miteinander verbunden. Die vorderen Lenker 18 der beiden Lenkeranordnungen sind über einen ersten Querspriegel 30 miteinander verbunden. Die beiden hinteren Lenker 20 sind miteinander über einen zweiten Querspriegel verbunden. Der erste Querspriegel 30 und der zweite Querspriegel erstrecken sich jeweils in Fahrzeugquerrichtung.
-
Auf dem Basisgestänge 22 ist das Abdeckelement 6" angeordnet. Somit ist das Abdeckelement 6" durch Verstellen des Basisgestänges 22 zwischen der Abdeckposition, in der das Dach bzw. der Festdachabschnitt vollständig überdeckt ist (siehe 9), und der Stauposition (siehe 11) verstellbar. In 10 ist das Abdeckelement 6" in einer Zwischenposition während dem Verstellen zwischen der Abdeckposition und der Stauposition dargestellt.
-
An dem ersten Querspriegel 30, dem zweiten Querspriegel, den vorderen Lenkern 18 und den hinteren Lenkern 20 sind jeweils Dichtelemente angeordnet, die in der Abdeckposition des Abdeckelements 6" die Schutzabdeckung 4" bündig und dichtend mit dem Festdachabschnitt 3 verbinden, so dass die Sensormodule 8 vor äußeren Einflüssen bzw. Kontamination geschützt sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2, 2', 2"
- Fahrzeugdach
- 3
- Festdachabschnitt
- 4, 4', 4"
- Schutzabdeckung
- 6, 6', 6"
- Abdeckelement
- 7
- Dachöffnung
- 8
- Sensormodul
- 10
- Signalerfassungseinheit
- 12, 12'
- Basisgehäuse
- 14
- Verstauelement
- 16
- Lager
- 18
- vorderer Lenker
- 20
- hinterer Lenker
- 22
- Basisgestänge
- 24
- Ausnehmung
- 26
- Führungsschiene
- 28
- Reibelement
- 30
- erster Querspriegel
