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Die Erfindung betrifft eine Dachanordnung, insbesondere für einen Personenkraftwagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Dachanordnung.
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Gattungsgemäße Dachanordnungen und Kraftfahrzeuge mit solchen Dachanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine gattungsgemäße Dachanordnung, insbesondere in einer Ausbildung als Dachmodul, das ein Fahrzeugdach des Kraftfahrzeuges bildet, kann beispielsweise als separates Funktionsmodul vorgefertigt sein und kann zum Zwecke der Montage direkt an dem Montageband bereitgestellt werden. Die Dachanordnung bildet an ihrer Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird beispielsweise von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefärbtem Kunststoff, und/oder aus Glas gefertigt sein können. Ebenfalls sind Dachanordnungen bekannt, bei denen die Dachhaut eine Dachöffnung umfasst, die wahlweise geöffnet und/oder von einem Dachflächenelement verschlossen werden kann und/oder die durch das ein Festdachelement ausbildende Dachflächenelement, welches einen zumindest teilweise transparenten Durchsichtsbereich aufweist, ausgefüllt sein kann.
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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, ist eine Vielzahl von elektrischen, elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen notwendig, die umfassend in dem gesamten Kraftfahrzeug verbaut ist. Bei derartigen Bauteilen kann es sich beispielsweise um Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, Kameras, Multikameras etc. mitsamt weiteren (elektrischen) Komponenten) handeln, die dazu eingerichtet sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug zu erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten beispielsweise eine jeweilige Verkehrssituation zu ermitteln. Hierbei sind aus dem Stand der Technik Dachmodule bekannt, die eine Vielzahl von Umfeldsensoren und/oder weiteren elektrischen, elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen umfassen, um ein Fahrzeugumfeld möglichst flächendeckend zu erfassen. Derartige Dachmodule werden als Dachsensormodule oder auch als Roof Sensor Module (RSM) bezeichnet. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine entsprechende Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann.
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Aufgrund der zunehmenden Digitalisierung und Vernetzung ist es im Fahrzeugbau zudem gefordert, dass immer mehr Funktionseinrichtungen, beispielsweise Bedienelemente und/oder Bedienpaneele und/oder Bildschirme, im Fahrzeuginnenraum angeordnet sind, um derart einem Fahrer und/oder einem Insassen eine möglichst übersichtliche und umfassende Informationsbereitstellung zu ermöglichen.
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Für sämtliche der oben genannten Bauteile und/oder Funktionseinrichtungen sowie für weitere, für das Fahrzeug erforderliche Komponenten ist es notwendig, jeweils einen geeigneten Bauraum bereitzustellen, welcher im Fahrzeugbereich jedoch lediglich als knappe Ressource zur Verfügung steht. Somit nimmt die Komplexität bei der Erstellung eines Platznutzungskonzeptes (Packaging) für ein Fahrzeug mit zunehmender Technisierung und/oder Automatisierung immer weiter zu und stellt nicht zuletzt Konstrukteure, Monteure und/oder Wartungspersonal vor immer größere Herausforderungen.
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Der Erfindung liegt daher eine Aufgabe zugrunde, eine Dachanordnung vorzuschlagen, die die oben genannten Probleme aus dem Stand der Technik vermindert und insbesondere eine bauraumoptimierte Platznutzung für die Platzierung von Funktionseinrichtungen bereitstellt.
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Die Aufgabe wird durch eine Dachanordnung gemäß der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Dachanordnung gemäß Anspruch 10 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen zudem sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu der Dachanordnung gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden. Es versteht 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.
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Die erfindungsgemäße Dachanordnung, insbesondere für einen Personenkraftwagen, weist eine Dachhaut, die mindestens eine Dachöffnung umfasst, und mindestens ein Dachflächenelement auf, das zum wahlweisen Öffnen oder Verschließen der Dachöffnung ausgebildet ist und/oder das ein Festdachelement ausbildet, welches einen zumindest teilweise transparenten Durchsichtsbereich aufweist und die Dachöffnung ausfüllt. Ferner weist die Dachanordnung nach der Erfindung einen Dachinnenhimmel auf, der beabstandet unterhalb der Dachhaut, vorzugsweise in einer Vertikalrichtung betrachtet, angeordnet ist und so zusammen mit dieser einen Bauraum begrenzt und der ein Blendenelement umfasst, das zumindest einen Teil eines fahrzeuginnenseitigen Randbereiches um die Dachöffnung herum verblendet. Die erfindungsgemäße Dachanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Funktionseinrichtung an dem Blendenelement angeordnet ist. Der fahrzeuginnenseitige Randbereich kann also erfindungsgemäß entweder vollständig, insbesondere umlaufend um den Randbereich oder auch nur in einem Teilabschnitt durch das Blendenelement verblendet sein.
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Erfindungsgemäß wird also ein grundsätzlich verfügbarer Bauraum, der zwischen der insbesondere in Richtung eines Fahrzeugäußeren gerichteten Dachhaut und dem Dachinnenhimmel ausgebildet ist, im Bereich des Blendenelements für die Anordnung mindestens einer technischen und/oder elektrischen und/oder elektronischen und/oder elektromagnetischen Funktionseinrichtung genutzt. Hierdurch kann gegenüber dem Stand der Technik die Nutzung des verfügbaren Bauraums im Dachbereich optimiert werden, da nunmehr auch die als Blende bzw. Durchsichtschutz dienenden Bereiche des Dachinnenhimmels um die Dachöffnung herum effektiv für die Anordnung von technischen Komponenten genutzt werden. Somit muss auch bei zunehmender Automatisierung und/oder Technisierung kein weiterer Bauraum im Dachbereich verfügbar gemacht werden. Ohne die erfindungsgemäße Anordnung müsste beispielsweise weiterer Bauraum bereitgestellt werden, indem eine Fahrgastzelle verkleinert würde. Dies hat jedoch negative Auswirkungen auf ein durch den Fahrgast empfundenes Raumgefühl, was es zu vermeiden gilt. Die Erfinder haben vorliegend erkannt, dass der Bauraum im Bereich des Blendenelements, welches vorzugsweise umlaufend um die Dachöffnung angeordnet ist, effektiv für die Anordnung von Funktionseinrichtungen, die vorzugsweise eine Nutzerinteraktion ermöglichen, genutzt werden kann. Der im Bereich des Blendenelements verfügbare Bauraum resultiert insbesondere daraus, dass aufgrund des zwischen dem Dachinnenhimmel und der Dachhaut bestehenden Abstandes zwischen dem Dachinnenhimmel und der in das Fahrzeuginnere gerichteten Oberfläche des Dachflächenelements eine Lücke und/oder eine Stufe und/oder ein Absatz besteht, die bzw. der durch das Blendenelement verdeckt werden muss, um den ästhetischen Aspekten im Inneren der Fahrgastzelle gerecht zu werden.
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Der Dachinnenhimmel dient vorzugsweise als Verblendung und/oder als Abdeckung und/oder als Sichtschutz für die Fahrgastzelle gegenüber der Dachhaut und/oder einer karosserieseitigen Dachrahmenstruktur, so dass die betreffenden dachseitigen Bauteile des Fahrzeugrohbaus und/oder weitere technische Komponenten aus der Fahrgastzelle heraus nicht einsehbar sind. Der Dachinnenhimmel kann vorzugsweise aus einem Kunststoff und/oder einem metallischen Material hergestellt sein. Die mindestens eine Dachöffnung ist in der Dachhaut vorgesehen.
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Die Dachöffnung kann grundsätzlich eine beliebige Größe aufweisen. Beispielsweise kann die Dachöffnung im Falle eines durchgängigen Panoramadaches durch die fahrzeugkarosserieseitigen Quer- und Seitenholme begrenzt sein, so dass die Dachhaut in diesem Fall, beispielsweise durch ein Flächenbauteil, lediglich die Quer- und Seitenholme überdeckt und ansonsten die Dachöffnung durch das Panoramadach ausgefüllt ist. Auch kann die Dachhaut nur in einem Teilbereich die Dachöffnung umfassen und ansonsten durch mindestens ein Flächenbauteil ausgebildet sein. Im Bereich der Dachöffnung kann vorzugsweise das mindestens eine Dachflächenelement mit einem Dachöffnungssystem, beispielsweise ein Schiebedach oder ein Faltdach oder ein abnehmbares Festdachelement vorgesehen sein, durch das die Dachöffnung wahlweise geöffnet oder verschlossen werden kann. Alternativ oder ergänzend kann die Dachöffnung auch durch ein Festdachelement, das das Dachflächenelement ausbildet, ausgefüllt sein. Das Festdachelement kann vorzugsweise transparent oder teiltransparent sein, so dass Umgebungslicht und/oder Tageslicht in einen Fahrzeuginnenraum eindringen kann. Die Dachhaut ist vorzugsweise durch mindestens ein Flächenbauteil und das mindestens eine Dachflächenelement ausgebildet, so dass der gesamte Dachbereich gegenüber einem Fahrzeugäußeren feuchtigkeitsdicht verschließbar, im Falle eines Festdachelementes verschlossen ist. Erfindungsgemäß ist die Dachhaut also vorzugsweise mehrteilig ausgeführt und umfasst vorzugsweise mindestens ein Flächenbauteil, vorzugsweise aus einem opaken Blech und/oder einem opaken Kunststoff, und das mindestens eine, insbesondere transparente oder teiltransparente Dachflächenelement. Die Dachhaut bzw. das Fahrzeugdach nach der Erfindung ist also vorzugsweise bereichsweise transparent und bereichsweise intransparent.
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Unter der Formulierung „mindestens ein/eine“ wird vorliegend verstanden, dass die erfindungsgemäße Dachanordnung eine oder mehrere der betreffenden Komponenten umfassen kann. Zudem sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung die Formulierung „mindestens ein elektrisches, elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil“ äquivalent zu der verkürzten Formulierung „mindestens ein Bauteil“ verwendet wird. Es versteht sich, dass die Dachanordnung nach Ausführungsformen der Erfindung mehrere, insbesondere funktionstechnisch voneinander verschiedene, elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Funktionseinrichtungen aufweisen kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Blendenelement integral mit dem Dachinnenhimmel ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Blendenelement also einstückig mit dem restlichen Dachinnenhimmel ausgebildet. Der Dachinnenhimmel ist also vorzugsweise im Randbereich der Dachöffnung derart ausgebildet, dass er diesen insbesondere blickdicht verblendet. Die Funktionseinrichtung kann vorzugsweise mit dem Blendenelement verklebt und/oder verschraubt und/oder verlötet und/oder verbolzt sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet das Blendenelement an einer einem Fahrzeuginnenraum gegenüberliegenden Oberfläche mindestens eine Montagefläche aus, die vorzugsweise entlang des Randbereiches der Dachöffnung, vorzugsweise die gesamte Dachöffnung umlaufend, verläuft und an der die mindestens eine Funktionseinrichtung angeordnet ist. Die Montagefläche kann vorzugsweise dazu dienen, die Funktionseinrichtung zumindest einseitig zu befestigen und/oder zu fixieren. Es versteht sich, dass das Blendenelement auch mindestens eine Öffnung in Richtung der Fahrgastzelle umfassen kann, durch die die Funktionseinrichtung beispielsweise durchgesteckt sein kann, um von der Fahrgastzelle aus bedienbar zu sein. Bei einer derartigen Anordnung der Funktionseinrichtung kann die Montagefläche beispielsweise dazu vorgesehen sein, die Funktionseinrichtung gegen ein Herausfallen aus der Öffnung zu sichern und diese somit an dem Blendenelement zu fixieren.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet das Blendenelement einen insbesondere im Wesentlichen (d. h. insbesondere ± 10 %) vertikalen Wandbereich oder eine insbesondere schräg zu einer Vertikalen und/oder Horizontalen verlaufenden Wandabschnitt des Bauraums aus, an dem die mindestens eine Funktionseinrichtung befestigt ist. Der Wandbereich kann also vorzugsweise im Wesentlichen vertikal oder schräg ausgerichtet sein. Beispielsweise ist eine leicht schräge Anstellung, insbesondere um ± 10 % von einer Vertikalen abweichend, möglich sein. Dies kann vorteilhaft sein, wenn die Funktionseinrichtung beispielsweise schräg in den Fahrzeuginnenraum zeigen soll, da dies beispielsweise funktions- und/oder designbedingt vorteilhaft ist. Der Wandbereich bildet vorzugsweise die zuvor genannte Montagefläche. Es versteht sich, dass das Blendenelement einen geschwungenen und/oder gekrümmten und/oder gekurvten Verlauf, insbesondere Querschnitt, umfassen kann, durch den vorzugsweise ein Übergang zwischen dem Dachinnenhimmel und der fahrzeuginnenseitigen Oberfläche des Dachflächenelementes fließend ausgebildet ist. Hierzu kann das Blendenelement im Querschnitt betrachtet beispielsweise einen gekrümmten Verlauf mit mindestens einem vorbestimmten Krümmungsradius aufweisen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Funktionseinrichtung mindestens eine Bildwiedergabeeinrichtung, insbesondere ein Display, und/oder eine Audiowiedergabeeinrichtung, insbesondere ein Mikrofon, und/oder ein Touchpanel und/oder ein Bedienelement, beispielsweise einen Drehknopf und/oder einen Schalter und/oder einen Taster, und/oder eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere ein Einstiegslicht und/oder ein Leselicht und/oder eine Innenbeleuchtung und/oder ein Lichtkonzept einer Fahrgastzelle, und/oder eine Einrichtung zur optischen Kommunikation, insbesondere mit einer Warnfunktion vor mindestens einer erfassten Verkehrssituation, beispielsweise einer roten Ampel, und/oder eine sensorische Erfassungseinrichtung. Bei der sensorischen Erfassungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Kamera zur Erfassung der Fahrzeuginsassen handeln. Auch kann die sensorische Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet sein, einen Zustand eines Fahrers und/oder eines Insassen hinsichtlich Müdigkeit und/oder einer Körpertemperatur und/oder einer Herzfrequenz und/oder einer Körperhaltung zu erfassen und bei Vorliegen eines kritischen Status (beispielsweise einer kritischen Müdigkeit) einen Warnhinweis auszugeben. Durch einen derartigen Warnhinweis kann der Fahrer beispielsweise davor gewarnt werden, dass sein Müdigkeitszustand kritisch ist und ein Einschlafen des Fahrers wahrscheinlich ist. Auch kann die sensorische Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet sein, mindestens einen Gegenstand innerhalb oder außerhalb der Fahrgastzelle nachzuverfolgen und/oder zu erfassen, um diesen beispielsweise zu überwachen. Es versteht sich, dass auch weitere, hier nicht explizit genannte Funktionseinrichtungen an dem Blendenelement angeordnet sein können, die eine Interaktion mit einem Insassen des Kraftfahrzeuges ermöglichen. Beispielsweise kann die Funktionseinrichtung auch eine Kopfheizung umfassen, durch die ein Dachbereich um die Dachöffnung herum erwärmt wird, um somit den oder die Insassen vor Kälte zu schützen. Dies kann insbesondere im Winter und/oder bei kalten Außentemperaturen und bei einer großflächigen Ausgestaltung des Dachflächenelements einen Komfort des Fahrers nachhaltig verbessern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform definiert die Dachanordnung ein Dachmodul zur Bildung des Fahrzeugdaches, das mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil, insbesondere einen Umfeldsensor, umfasst, der dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen, um derart ein Fahrzeugumfeld zu erfassen, und der vorzugsweise in dem Bauraum angeordnet ist, der von der Dachhaut und dem Dachinnenhimmel begrenzt ist. Ein derartiges Bauteil kann vorzugsweise dazu vorgesehen sein, ein autonomes oder teilautonomes und/oder ein überwachtes Fahren mit dem Kraftfahrzeug zu gewährleisten. Das mindestens eine Bauteil ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein Fahrzeugumfeld zu erfassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil eine Antenne und/oder einen Messsensor und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Beleuchtungseinrichtung und/oder einen Umfeldsensor, insbesondere einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor. Es versteht sich, dass das Bauteil auch jeweils mehrere der zuvor genannten Komponenten umfassen kann. Bei der Antenne kann es sich um eine elektrische oder magnetische Antenne handeln. Bei dem Messsensor kann es sich beispielhaft um einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen GPS-Sensor, einen Beschleunigungssensor und/oder um einen vergleichbaren Messsensor handeln. Bei der Kommunikationseinrichtung kann es sich um eine WLAN-Schnittstelle, um eine LTE-Schnittstelle oder um eine sonstige Nah-, Mittel- oder Langstrecken-Kommunikationsschnittstelle handeln. Durch die Kommunikationseinrichtung ist das Kraftfahrzeug dazu ausgebildet, mit einer Fahrzeugumgebung zu kommunizieren und insbesondere Daten zu senden und/oder zu empfangen. Die Beleuchtungseinrichtung kann ein oder mehrere Leuchtmittel umfassen. Die Leuchtmittel sind insbesondere dazu ausgebildet, einen (teil-)autonomen Fahrbetrieb und/oder verschiedene Fahrbetriebssituationen des Kraftfahrzeuges anzuzeigen. Grundsätzlich kann der Umfeldsensor nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und einen Lidar-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera oder eine Multikamera, einen Ultraschallsensor und/oder dergleichen umfassen. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1550 nm. Ein Werkstoff in einem Durchsichtsbereich des Umfeldsensors ist vorzugsweise für einen von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent und materialseitig in Abhängigkeit von der/den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt. Es versteht sich, dass lediglich eine Signalerfassungseinheit, beispielsweise ein optischer Sensor und/oder ein Fotochip, an der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein kann. Hiervon getrennt kann in einem anderen Bereich des Kraftfahrzeuges beispielsweise eine Auswerteelektronik, insbesondere bezeichnet als Kamerakontrolleinheit (Camera Control Unit (CCU)), angeordnet sein, die dazu eingerichtet ist, die durch den optischen Sensor erfassten Signale auszuwerten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die als Dachmodul ausgebildete Dachanordnung als eine Baueinheit an einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Diese Anordnung des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie kann beispielsweise über eine Anordnung an dem mindestens einen Längsholm bzw. Längsträger eines fahrzeugkarosserieseitigen Fahrzeugdachrahmens vorzugsweise über eine Klebeverbindung, eine Schraubverbindung und/oder eine Schweißverbindung erfolgen. Das Dachmodul kann vorzugsweise 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 und/oder an diesem anordenbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung in einer Ausbildung des Dachflächenelements als reines Festdach oder auch als ein Dachflächenelement mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem durch die Dachhaut und den Dachinnenhimmel begrenzten Bauraum mindestens eine Reinigungseinrichtung und/oder eine Temperierungseinrichtung (bzw. eine Kühleinrichtung und/oder Heizeinrichtung) und/oder eine Steuereinrichtung und/oder eine Verstärkereinrichtung und/oder eine optische Einrichtung und/oder eine Kommunikationsschnittstelle und/oder eine Energieerzeugungseinrichtung und/oder eine Energiespeichereinrichtung angeordnet.
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Eine derartige bevorzugte Reinigungseinrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine Reinigungsdüse zur Reinigung eines Durchsichtsbereiches, durch den das mindestens eine Bauteil, insbesondere ein Messsensor und/oder ein Umfeldsensor, hindurchblickt, und/oder mindestens einen Wischer zur Reinigung eines Durchsichtsbereiches, durch den das mindestens eine Bauteil, insbesondere ein Messsensor und/oder ein Umfeldsensor, hindurchblickt, und/oder eine oder mehrere Anschlussleitungen zur Zuführung eines Reinigungsfluides. Die Reinigungseinrichtung ist vorzugsweise mit einem Tank verbunden, der an einem beliebigen Ort des Kraftfahrzeuges angeordnet sein kann. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich um eine Flüssigkeit, um ein Gas und/oder um Druckluft handeln. Die Reinigungseinrichtung ist dazu ausgebildet, einen Durchsichtsbereich, durch den das mindestens eine Bauteil, insbesondere ein Messsensor und/oder ein Umfeldsensor, hindurchblickt, zu reinigen. Hierdurch wird die Funktion des mindestens einen Bauteils unterstützt bzw. verbessert, da das mindestens eine Bauteil, insbesondere ausgeführt als ein Umfeldsensor und/oder ein Messsensor, störungsfrei betrieben werden kann, da Verschmutzungen von dem Durchsichtsbereich effektiv entfernt werden.
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Eine derartige Temperierungseinrichtung umfasst vorzugsweise mindestens einen Wärmeleitkanal bzw. Kühlkanal (siehe vorstehende Beschreibungen) und/oder mindestens ein Wärmeübertragungselement und/oder mindestens einen Lüfter und/oder mindestens einen Wärmetauscher und/oder mindestens ein Wärmeleitrohr (auch bezeichnet als Heatpipe). Die Temperierungseinrichtung ist dazu eingerichtet, das mindestens eine Bauteil zu klimatisieren bzw. zu temperieren (bzw. auf einer vorbestimmten (Betriebs- )Temperatur zu halten). Zur Bereitstellung dieser zusätzlichen Temperierungsfunktion für das mindestens eine Bauteil ist die Temperierungseinrichtung vorzugsweise mit dem mindestens einen Bauteil über mindestens eine Wärmeleitschnittstelle verbunden, wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Hierdurch wird eine Temperierungsfunktion des mindestens einen Bauteils bereitgestellt, durch die eine Betriebssicherheit des mindestens einen Bauteils während des Betriebes sichergestellt ist und insbesondere ein Überhitzen des mindestens einen Bauteils verhindert ist. Durch die Temperierungseinrichtung wird das mindestens eine Bauteil vorzugsweise auf einer vorbestimmten Betriebstemperatur gehalten.
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Eine derartige Steuereinrichtung kann vorzugsweise eine oder mehrere Funktionen des mindestens einen Bauteils steuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung, beispielsweise durch einen Prozessor, eine Software ausführen, durch die eine oder mehrere Funktionen des mindestens einen Bauteils gesteuert werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung auch Softwareupdates, beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeuges (siehe auch obige Ausführungen), empfangen, so dass ein Funktionsumfang des mindestens einen Bauteils mit einem derartigen Softwareupdate erweitert werden kann. Durch die Steuereinrichtung kann ebenfalls ein Funktionsumfang des mindestens einen Bauteils erweitert werden, indem beispielsweise erweiterte Steuerfunktionen zur Verfügung gestellt sind, die durch eine bauteileigene Steuerung nicht ausgeführt werden können. Durch die Steuereinrichtung ist es vorzugsweise möglich, einen Funktionsumfang des mindestens einen Bauteils im Zuge eines Retrofits zu erweitern.
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Eine derartige Verstärkereinrichtung kann vorzugsweise dazu eingerichtet sein, eine Sendeleistung und/oder eine Empfangsleistung des mindestens einen Bauteils zu verstärken und somit die Leistungsfähigkeit des mindestens einen Bauteils zu verbessern. Die Verstärkereinrichtung kann beispielsweise einen Signalverstärker oder Ähnliches umfassen.
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Eine derartige optische Einrichtung kann beispielsweise einen Durchsichtsbereich in Form eines Fensters und/oder eine Linse und/oder ein sonstiges optisches Element umfassen. Die optische Einrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen Durchsichtsbereich für das mindestens eine Bauteil, insbesondere ausgebildet als Umfeldsensor und/oder Messsensor, bereitzustellen, durch den das mindestens eine Bauteil hindurchblicken kann, um elektromagnetische und/oder optische Signale aus einer Fahrzeugumgebung zu empfangen und/oder elektromagnetische und/oder optische Signale in die Fahrzeugumgebung zu senden. Die optische Einrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein Blickfeld bzw. einen Blickwinkel des mindestens einen Bauteils zu erweitern und/oder auf einen vorbestimmten Erfassungsbereich einzugrenzen. Dies kann beispielsweise durch eine Linse oder ein gleichartiges optisches Element bereitgestellt sein. Im einfachsten Fall kann die optische Einrichtung ein Fenster umfassen, durch das das mindestens eine Bauteil hindurchblicken kann. In einem derartigen Fall ist es bevorzugt, wenn das mindestens eine Bauteil und/oder ein Gehäuse, in dem das mindestens eine Bauteil angeordnet ist, keinen Durchsichtsbereich umfasst, um zu gewährleisten, dass das mindestens eine Bauteil lediglich durch ein einziges Fenster bzw. durch einen einzigen Durchsichtsbereich hindurchblickt, um das Fahrzeugumfeld zu erfassen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Erfassungsverluste zu reduzieren, die beim Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Signalen aufgrund einer Durchdringung des Durchsichtsbereiches entstehen, obwohl dieser für vorbestimmte Wellenlängen transparent ist.
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Eine derartige Kommunikationsschnittstelle kann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, Daten von außerhalb des Kraftfahrzeuges zu empfangen und/oder Daten an ein Fahrzeugumfeld zu senden. Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, mit einem Sever oder einer Cloud zu kommunizieren, von dem bzw. aus der Daten abgerufen werden können und/oder auf dem bzw. in der Daten gespeichert werden können. Bei der Kommunikationsschnittstelle kann es sich beispielsweise um eine WLAN-Schnittstelle und/oder um eine Funkschnittstelle und/oder um eine GPS-Schnittstelle und/oder um eine Bluetooth-Schnittstelle handeln.
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Eine derartige Energieerzeugungseinrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, zumindest eine für einen Betrieb des mindestens einen Bauteils benötigte elektrische Energie zu erzeugen bzw. aus einer anderen Energieform (z. B. Solarenergie) in elektrische Energie umzuwandeln. Die Energieerzeugungseinrichtung kann beispielsweise mindestens eine Photovoltaikzelle umfassen, durch die Solarenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Die Energieerzeugungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Leistungselektronik und/oder einen DC/DC-Wandler und/oder einen AC/DC-Wandler. Somit kann vorzugsweise bauteilspezifisch ein benötigtes Spannungsniveau bzw. Leistungsniveau bereitgestellt werden. Die Energieerzeugungseinrichtung ist vorzugsweise in einem dachseitigen Bereich des Flächenbauteils angeordnet. Durch die Energieerzeugungseinrichtung ist es möglich, beispielsweise eine für das Bordnetz und/oder für das mindestens eine Bauteil benötigte Energie bereitzustellen, so dass beispielsweise ein für einen Antrieb des Kraftfahrzeuges benötigter Energiespeicher (z. B. eine Traktionsbatterie) entlastet wird und somit das Kraftfahrzeug eine höhere Reichweite hat.
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Eine derartige Energiespeichereinrichtung kann beispielsweise als Batterie und/oder als Superkondensator ausgeführt sein. Derart ist es möglich, eine von der bevorzugten Energieerzeugungseinrichtung erzeugte Energie zwischenzuspeichern, um das mindestens eine Bauteil auch dann mit elektrischer Energie zu versorgen, wenn beispielsweise die Energieerzeugungseinrichtung keine Energie erzeugen kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass nur ein Batteriemanagementsystem in dem Dachmodul umfasst ist und weitere Teile der Energiespeichereinrichtung, beispielsweise die Batteriezellen und/oder die Superkondensatoren in anderen Bereichen des Kraftfahrzeuges umfasst sind.
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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. Ebenfalls versteht es sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläutern Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sich in äquivalenter oder zumindest ähnlicher Art und Weise auf das erfindungsgemäße Dachmodul beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden.
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Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erste schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einer ein Dachmodul bildenden Dachanordnung;
- 2 eine zweite schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Ausführungsbeispiel einer Dachanordnung;
- 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Dachanordnung;
- 4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Dachanordnung;
- 5 eine erste schematische Schnittansicht einer Dachanordnung; und
- 6 eine zweite schematische Schnittansicht einer Dachanordnung.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1000 mit einer Dachanordnung 100 gezeigt. Die Dachanordnung 100 ist vorliegend durch ein Dachmodul 10 ausgebildet. Das Dachmodul 10 ist als Baueinheit an einen Fahrzeugdachrahmen 102 einer Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet. Diese Anordnung, vorliegend ein Aufsetzen, ist schematisch in Form von gestrichelten Linien angedeutet. Der Fahrzeugdachrahmen 102 der Fahrzeugkarosserie 103 ist vorliegend durch mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm 104 gebildet, der einen in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet frontseitigen bzw. vorderen Querholm bzw. Querträger definiert, welcher einen dachseitigen Windlauf des Kraftfahrzeuges 1000 ausbildet. Der Fahrzeugdachrahmen 102 umfasst ferner einen in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet heckseitigen Querholm 105 und zwei zueinander und zu der Fahrzeuglängsrichtung x parallele und/oder spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtete Längsholme 106. Der Querholm 105 und die beiden Längsholme 106 bzw. Seitenholme bilden gemeinsam den Fahrzeugdachrahmen 102 mit einer insbesondere in sich geschlossene Rahmenstruktur aus. An dem vorderen Querholm 104 ist vorliegend eine Windschutzscheibe 108 angeordnet.
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Die Dachanordnung 100 bzw. das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur bereichsweisen Bildung einer Dachhaut 14 der Dachanordnung 100. In der Dachhaut 14 ist vorliegend eine Dachöffnung 15 vorgesehen, die von einem Dachflächenelement 16, vorliegend ausgebildet durch ein Panoramadach 101, ausgefüllt ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Dachflächenelement 16 auch Teil eines Dachöffnungssystems sein, das dazu ausgebildet ist, die Dachöffnung 15 wahlweise zu öffnen oder zu verschließen. Das Dachflächenelement 16 kann beispielsweise ein Schiebedach 101' sein (siehe 5). Alternativ kann das Dachflächenelement 16 auch ein Festdachelement 101" sein, durch das die Dachöffnung 15 ausgefüllt ist (siehe 2). Das Dachflächenelement 16 bildet gemeinsam mit dem Flächenbauteil 12 die Dachhaut 14 aus.
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Gemäß der 1 und 5 ist in einem frontseitigen, mittleren Dachbereich der Dachanordnung 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil 18, vorliegend ein Umfeldsensor 19 in einem Bauraum 20 angeordnet, der von der Dachhaut 14 und einem Dachinnenhimmel 22 begrenzt ist (siehe insbesondere 5). Der Dachinnenhimmel 22 dient als fahrzeuginnenseitige Verblendung des Dachbereiches, so dass ein Fahrgast nicht in eine dachseitige Rohbaustruktur blicken kann. Der Dachinnenhimmel 22 ist beabstandet unterhalb der Dachhaut 14 und/oder dem Flächenbauteil 12 angeordnet und begrenzt so zusammen mit diesem den Bauraum 20. Der Dachinnenhimmel 22 ist von der Dachhaut 14 beabstandet, da dazwischen beispielsweise noch der Karosseriedachrahmen 102 angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann das Dachmodul 10 selbstverständlich noch einen Dachmodulrahmen umfassen, durch den es an dem Karosseriedachrahmen 102 angeordnet werden kann (nicht gezeigt). Der Umfeldsensor 19 ist gemäß den 1 und 5 ein- und ausfahrbar in dem Bauraum 20 angeordnet, wobei der Umfeldsensor 19 in 1 in einem ausgefahrenen Zustand und in 5 in einem eingefahrenen Zustand gezeigt ist. Die Beweglichkeit des Umfeldsensors 19 ist mittels eines Doppelpfeils in 5 angezeigt. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Umfeldsensor 19 auch starr, beispielsweise im Bereich des Querträgers 104 angeordnet sein und über die Dachhaut 14 hervorstehen (siehe 6). Es versteht sich, dass der Umfeldsensor 19 lediglich beispielhaft im Frontbereich des Kraftfahrzeuges 1000 angeordnet ist. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen kann der Umfeldsensor 19 und/oder selbstverständlich auch mehrere Umfeldsensoren 19 Sensor beispielhaft auch in einem Heck- und/oder Seitenbereich und/oder in einem Eckbereich des Fahrzeugdaches und/oder an anderen Stellen des Kraftfahrzeuges 1000 angeordnet sein.
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Der Dachinnenhimmel 22 umfasst erfindungsgemäß ein Blendenelement 24, das einen fahrzeuginnenseitigen Randbereich um die Dachöffnung 15 herum verblendet. Das Blendenelement 24 kann separat zu dem restlichen Dachinnenhimmel 22 an diesem angeordnet sein (siehe 3 und 4). Das Blendenelement 24 und der Dachinnenhimmel 22 können auch einstückig ausgebildet sein (siehe 5 und 6).
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Erfindungsgemäß ist mindestens eine Funktionseinrichtung 26 an dem Blendenelement 24 angeordnet und/oder mit diesem verbunden und/oder an diesem befestigt. Das Blendenelement 24 bildet an einer einem Fahrzeuginnenraum gegenüberliegenden Oberfläche mindestens eine Montagefläche aus, die entlang des Randbereiches der Dachöffnung 15 verläuft und an der die mindestens eine Funktionseinrichtung 26 angeordnet ist. Das Blendenelement 24 bildet einen insbesondere im Wesentlichen vertikalen Wandbereich des Bauraums 20 aus, an dem die mindestens eine Funktionseinrichtung 26 befestigt ist. Wie aus den 3 und 4 hervorgeht ist das Blendenelement 24 umlaufend um die Dachöffnung 15 angeordnet.
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In den 3 bis 5 umfasst die mindestens eine Funktionseinrichtung 26 eine Bildwiedergabeeinrichtung 28, insbesondere ein Display. Ferner umfasst die Funktionseinrichtung 26 gemäß 3 eine Audiowiedergabeeinrichtung 30, insbesondere ein Mikrofon. Gemäß 4 umfasst die Funktionseinrichtung 26 ferner zwei sensorische Erfassungseinrichtungen 32, insbesondere Kameras. Gemäß den 5 und 6 umfasst die mindestens eine Funktionseinrichtung 26 ein Bedienelement 34.
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Der Umfeldsensor 19 ist vorliegend ein Lidar-Sensor. Es können auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-)Kameras und/oder Ultraschallsensoren zum Einsatz kommen. Der Umfeldsensor 19 ist dazu eingerichtet, elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen, um derart ein Fahrzeugumfeld des Kraftfahrzeuges 1000 (z. B. zum autonomen Fahren oder zum Einparken) zu erfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dachmodul
- 12
- Flächenbauteil
- 14
- Dachhaut
- 15
- Dachöffnung
- 16
- Dachflächenelement
- 18
- elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil
- 19
- Umfeldsensor
- 20
- Bauraum
- 22
- Dachinnenhimmel
- 24
- Blendenelement
- 26
- Funktionseinrichtung
- 28
- Bildwiedergabeeinrichtung
- 30
- Audiowiedergabeeinrichtung
- 32
- sensorische Erfassungseinrichtung
- 34
- Bedienelement
- 100
- Dachanordnung
- 101
- Panoramadach
- 101'
- Schiebedach
- 101"
- Festdachelement
- 102
- Fahrzeugdachrahmen, Karosseriedachrahmen
- 103
- Fahrzeugkarosserie
- 104
- Fahrzeugkarosserieholm
- 105
- heckseitiger Querholm
- 106
- Längsholm
- 108
- Windschutzscheibe
- 1000
- Kraftfahrzeug
