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Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem solchen Dachmodul.
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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.
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Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes und/oder teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-)Kameras etc. mitsamt weiteren (elektrischen) Komponenten) eingesetzt, die eine 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 Modules (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann.
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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 zumeist als Aufsatz auf das die Dachhaut bildende Flächenbauteil des Dachmoduls aufgesetzt und/oder gegenüber dem Flächenbauteil ein- und ausfahrbar. Während der Benutzung des Umfeldsensors besteht aufgrund von Umwelteinflüssen (z. B. einer Witterung) das Risiko, dass ein teiltransparenter oder transparenter Durchsichtsbereich, durch den der Umfeldsensor das Fahrzeugumfeld erfasst, verschmutzt und zumindest teilweise für den Umfeldsensor undurchsichtig oder sogar beispielsweise durch Steinschlag oder sonstige äußere Einwirkungen beschädigt wird.
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Neben dem Problem des Verschmutzens bestehen bei bekannten Sensoranordnungen ferner Nachteile in der Art der Montage und Anordnung. So sind die bekannten Umfeldsensoren oftmals nach außen hin mit einer demontierbaren Verkleidung versehen, durch die der Umfeldsensor geschützt werden soll. Derartige Verkleidungen, insbesondere Abdeckungen, müssen jedoch oftmals auf aufwendige Art und Weise abgedichtet werden, so dass ein Eindringen von Staub und/oder Feuchtigkeit verhindert ist. So sind oftmals mehrere Dichtungsschnittstellen vorhanden, die jeweils separat voneinander abzudichten sind. Alternativ können die Umfeldsensoren auch in einem staub- und/oder wasserfesten Gehäuse angeordnet sein, was allerdings ein oftmals konstruktiv aufwendiges Wassermanagement, insbesondere eine Wasserausleitung, erforderlich macht. Auch ist die bekannte Anordnung von Umfeldsensoren dahingehend von Nachteil, dass oftmals ein Flächenbauteil, an dem der Umfeldsensor angeordnet werden soll, mehrteilig ausgeführt werden muss, da beispielsweise noch eine Abdeckung für den Umfeldsensor ausgebildet werden muss. Durch diese mehrteilige Ausführung entstehen wiederum optische und auch mechanische Trennlinien zwischen den einzelnen Flächenbauteilen, was unter anderem die Montage sowie ein Wasserablaufmanagement aufwendig gestaltet. Ebenfalls führen solche mehrteiligen Flächenbauteile dazu, dass Toleranzen und/oder Spaltmaße schwieriger einzuhalten sind bzw. ein hierfür benötigter Arbeits- und Montageaufwand zunimmt.
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Aufgrund der vorgenannten Nachteile und Probleme besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein weiterentwickeltes Dachmodul vorzuschlagen, durch das die oben genannten Nachteile überwunden sind und insbesondere eine vereinfachte und/oder eine effizientere Anordnung einer Funktionseinrichtung an dem Dachmodul ermöglicht ist.
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Die Aufgabe wird durch ein Dachmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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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 Kraftfahrzeug beziehen, ohne für dieses 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 j eweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.
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Erfindungsgemäß 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 als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert. Das Dachmodul umfasst mindestens eine Montageeinheit, die mehrere Funktionseinrichtungen mit mindestens einem Umfeldsensor aufweist, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch einen Durchsichtsbereich elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann, wobei die mindestens eine Montageeinheit innenseitig an dem Dachmodul, insbesondere an einer der Dachhaut gegenüberliegenden Innenfläche des Flächenbauteils und/oder an einem Dachmodulrahmen und/oder an einem Bauteile einer Kraftfahrzeugkarosserie, angeordnet ist.
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Die Montageeinheit ist in ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch also vorzugsweise dazu ausgebildet, von innen, d. h. von einem Inneren des Dachmoduls, an dem Flächenbauteil und/oder einer sonstigen Trägerstruktur des Dachmoduls befestigt zu werden. Alternativ kann die Montageeinheit auch durch eine solche Trägerstruktur ausgebildet sein. Besonders bevorzugt dabei ist, dass die Montageeinheit beispielsweise vorgefertigt werden kann, indem mehrere Funktionseinrichtungen an einer Trägerstruktur vormontiert werden und dann gesamthaft mit der Trägerstruktur an dem Dachmodul befestigt werden können. Dadurch kann eine Vielzahl von Montageschritten, insbesondere für eine Endmontage, entfallen. Dies ist insbesondere für einen OEM von großem Vorteil, da er solche Montageeinheiten beispielsweise mitsamt dem sonstigen Dachmodul zukaufen und am Montageband montieren kann. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Funktionseinrichtungen, insbesondere den mindestens einen Umfeldsensor, als die Montageeinheit von innen an dem Flächenbauteil und/oder an einem Dachmodulrahmen und/oder einem sonstigen Rahmenteil zu montieren. Beispielsweise kann die Montageeinheit auch unter Zuhilfenahme eines Adapters an dem Flächenbauteil und/oder einem Dachmodulrahmen montiert werden. Erfindungsgemäß ist eine einfache Montage und/oder Demontage der mindestens einen Montageeinheit trotz eines ggf. räumlich engen Montagezugangs bzw. eines geringen Bauraums von einem Inneren des Dachmoduls ermöglicht. Derart können mehrere Funktionseinrichtungen, insbesondere mehrere Umfeldsensoren, die gemeinsam in der Montageeinheit umfasst sind, montiert und/oder demontiert werden. Durch die innenseitige Montage der Montageeinheit kann das Flächenbauteil bzw. die Dachhaut vorzugsweise einteilig oder zumindest durch wenige Flächenkomponenten ausgebildet sein. Dadurch gibt es nur wenige optische und/oder mechanische Trennlinien, was die Dichtungsproblematik gegenüber dem Stand der Technik abmildert und das optische Erscheinungsbild des Dachmoduls verbessert. Die erfindungsgemäße Montage von innen hat ferner den Vorteil, dass ein unbefugter Zugriff auf den mindestens einen Umfeldsensor und/oder auf weitere Funktionseinrichtungen unterbunden werden kann. Die Funktionseinrichtungen sind somit aufgrund dessen, dass sie durch das Flächenbauteil abgedeckt sind bzw. von diesem überdeckt sind, beispielsweise vor Diebstahl und/oder äußeren Einwirkungen geschützt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Montageeinheit ist, dass diese insbesondere mitsamt den Funktionseinrichtungen in einem Trockenbereich des Dachmoduls angeordnet ist. Somit ist/sind die Montageeinheit und/oder die Funktionseinrichtungen vor Staub und/oder Feuchtigkeit geschützt. Dies verbessert eine Lebensdauer. Auch ist eine Wartung der Funktionseinrichtungen vereinfacht, da beispielsweise vor der eigentlichen Wartung keine Reinigungsschritte erfolgen müssen, um die betreffenden Bauteile von Staub und/oder Schmutz zu reinigen. Gegenüber dem Stand der Technik kann auf mehrere Dichtungsstellen zwischen Nass- und Trockenbereichen verzichtet werden, was die gesamte Montage und auch die Wartung vereinfacht. Gleiches gilt für die Abdichtung einzelner Komponenten gegenüber dem Flächenbauteil, wie sie im Stand der Technik noch üblich war. Gegenüber dem Stand der Technik ist es von Vorteil, dass das Flächenbauteil vorzugsweise starr an einem Dachmodulrahmen und/oder einer Fahrzeugkarosserie befestigt, beispielsweise verklebt sein kann, ohne dass beispielsweise Montageöffnungen und/oder Wartungszugänge von außen angeordnet oder vorgesehen sein müssen.
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Besonders bevorzugt ist das Flächenbauteil nach außen hin komplett geschlossen, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit in ein Dachmodulinneres verhindert ist. Die Dachhaut ist in diesem Fall vorzugsweise durchgängig ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist besonders dann von Vorteil, wenn das Flächenbauteil für die von dem mindestens einen Umfeldsensor verwendeten Wellenlängen transparent oder zumindest teilweise transparent ist. Handelt es sich bei dem Umfeldsensor um einen Lidar-Sensor, kann das Flächenbauteil beispielsweise bereichsweise aus einem für das menschliche Auge opaken Material bestehen, das für den Lidar-Sensor transparent ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Montageeinheit unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise durch eine Montagehilfe und/oder eine Montageführung und/oder ein Montageprofil, an der Innenfläche des Flächenbauteils angeordnet. Dabei ist die Montageeinheit vorzugsweise unmittelbar oder mittelbar mit der Innenfläche verschraubt und/oder mit der Innenfläche verklebt und/oder mit der Innenfläche verlötet und/oder mit einem an der Innenfläche ausgebildeten Formabschnitt verklemmt und/oder mit der Innenfläche verschweißt und/oder an die Innenfläche angespritzt und/oder gemeinsam mit der Innenfläche umspritzt. Grundsätzlich sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten, wie beispielsweise eine Steckbefestigung möglich, so dass die vorstehende Aufzählung nicht einschränkend zu verstehen ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Montageeinheit mindestens eine Trägerstruktur, an der die mehreren Funktionseinrichtungen angeordnet sind und durch die die Montageeinheit an dem Flächenbauteil befestigt ist. Die Trägerstruktur kann beispielsweise ein Gehäuse oder ein Gehäuseabschnitt oder ein plattenförmiges oder wannenförmiges oder balkenförmiges oder bogenförmiges Tragelement sein, an dem die Funktionseinrichtungen vorzugsweise angeordnet werden können, bevor sie als Montageeinheit an dem Dachmodul befestigt werden. Die Trägerstruktur kann grundsätzlich auch mehrteilig ausgebildet sein. Die Trägerstruktur kann beispielsweise als Gehäuse des mindestens einen Umfeldsensors ausgebildet sein, an dem dann noch die weiteren Funktionseinrichtungen angeordnet werden können, um so gemeinsam mit dem Gehäuse an dem Dachmodul befestigt zu werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Montageeinheit unmittelbar oder mittelbar an einem Dachmodulrahmen des Dachmoduls angeordnet. Alternativ oder ergänzend (und/oder) bildet ein Teil des Dachmodulrahmens die Trägerstruktur der Montageeinheit. Bevorzugt ist der Dachmodulrahmen mit dem Flächenbauteil verbunden. Die Montageeinheit muss nicht unbedingt an dem Flächenbauteil innenseitig angeordnet sein, sondern kann auch an einer im Inneren des Dachmoduls befindlichen Trägerstruktur des Dachmoduls angeordnet sein oder einen Teil dieser innenliegenden Trägerstruktur ausbilden. Die Montageeinheit kann beispielsweise an dem Dachmodulrahmen von oben oder seitlich oder von unten angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchsichtsbereich an dem Flächenbauteil angeordnet oder durch dieses ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist der Durchsichtsbereich an einem Gehäuse des mindestens einen Umfeldsensors vorgesehen. Beispielhaft kann das Flächenbauteil zumindest bereichsweise den mindestens einen Durchsichtsbereich für den mindestens einen Umfeldsensor ausbilden. Der Durchsichtsbereich kann dabei integral in dem Flächenbauteil ausgebildet sein oder alternativ als Fenster in eine Öffnung des Flächenbauteils eingesetzt sein. Alternativ kann das Flächenbauteil auch eine Öffnung umfassen, durch die zumindest ein Teil des mindestens einen Umfeldsensors bei Anbringung der Montageeinheit von Innen hindurchsteckbar ist. Dabei kann der Umfeldsensor grundsätzlich gegenüber dem Flächenbauteil ein- und ausfahrbar sein oder auch starr über dieses nach außen hin hervorragen. Mit anderen Worten ist in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens eine der mehreren Funktionseinrichtungen durch eine Öffnung in dem Flächenbauteil von innen nach außen hindurchgesteckt, so dass mindestens eine der mehreren Funktionseinrichtungen zumindest bereichsweise und/oder abschnittsweise und/oder teilweise über die Dachhaut hervorragt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Öffnung und der Montageeinheit und/oder zwischen der Öffnung und der mindestens einen der mehreren Funktionseinrichtungen eine Dichtungsanordnung vorgesehen. Ob die Dichtungsanordnung an dem Flächenbauteil, beispielsweise zumindest teilweise randseitig die Öffnung umlaufend, und/oder an der betreffenden Funktionseinrichtung vorgesehen ist, ist grundsätzlich beliebig. Durch die Dichtungsanordnung kann ein Eindringen von Feuchtigkeit in ein Inneres des Dachmoduls, insbesondere in den im Inneren gebildeten Trockenbereich verhindert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die mehreren Funktionseinrichtungen mindestens eine Komponente einer Kühleinrichtung zur Kühlung des mindestens einen Umfeldsensors und/oder mindestens eine Komponente einer Reinigungseinrichtung zur Reinigung des Durchsichtsbereiches des mindestens einen Umfeldsensors und/oder mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches und/oder mechanisches Bauteil, das vorzugsweise mit dem mindestens einen Umfeldsensor interagiert. Grundsätzlich kann an der Montageeinheit eine Vielzahl von Komponenten, die beispielsweise vor und/oder während und/oder nach eines/einem Fahrtbetrieb/es mit dem mindestens einen Umfeldsensor interagieren und/oder für eine sonstige Funktionsgebung des Fahrzeuges und/oder des Umfeldsensors vorteilhaft sind, angeordnet bzw. von dieser umfasst sein. Dies hat den großen Vorteil, dass all diese Funktionseinrichtungen als die Montageeinheit vormontiert werden können. Die so vormontierte Montageeinheit kann dann nur noch an dem Dachmodul als Ganzes angeordnet werden, was insbesondere für den Gesamtfahrzeugzusammenbau vorteilhaft ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der mindestens eine Umfeldsensor einen Lidar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschall-Sensor und/oder eine Antenne und/oder ein Antennenmodul. Auch andere Umfeldsensoren sind denkbar, so dass die hier genannte Aufzählung nicht einschränkend zu verstehen ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Dachmodul nach einer beliebigen Ausführungsform.
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Das Kraftfahrzeug umfasst vorzugsweise eine Kraftfahrzeugkarossiere und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul nach einer beliebigen Ausführungsform eine Baueinheit ausbildet, die an der Kraftfahrzeugkarossiere, insbesondere an mindestens einem Karosserieholm der Kraftfahrzeugkarossiere, angeordnet ist.
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Das Dachmodul nach der Erfindung kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein und für unterschiedliche Zwecke ausgelegt sein. Die Montageeinheit nach der Erfindung kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle eines Kraftfahrzeugs und/oder des Dachmoduls angeordnet sein. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich vorzugsweise um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, ein Transportfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein autonom oder teilautonom fahrendes Fahrzeug, ein Personentransportfahrzeug, ein Truppenfahrzeug oder ähnliches handeln.
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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 erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sich in äquivalenter oder zumindest ähnlicher Art und Weise auf sämtliche Ausführungen der Erfindung beziehen, ohne jeweils 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 perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Dachmodul;
- 1a einen Schnitt durch das in 1 gezeigte Fahrzeugdach parallel zu einer Fahrzeuglängsachse;
- 2 eine erste Montagefortgangsdarstellung einer ersten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 3 eine zweite Montagefortgangsdarstellung der ersten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 4 eine dritte Montagefortgangsdarstellung der ersten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 5 eine Zusammenbaudarstellung der ersten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 6 eine Detailansicht der in 5 gezeigten Ansicht;
- 7 eine erste Montagefortgangsdarstellung einer zweiten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 8 eine zweite Montagefortgangsdarstellung der zweiten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 9 eine dritte Montagefortgangsdarstellung der zweiten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 10 eine vierte Montagefortgangsdarstellung der zweiten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 11 eine fünfte Montagefortgangsdarstellung der zweiten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 12 eine Zusammenbaudarstellung der zweiten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 13 eine Detailansicht der in 12 gezeigten Ansicht;
- 14 eine erste Montagefortgangsdarstellung einer dritten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 15 eine zweite Montagefortgangsdarstellung der dritten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 16 eine dritte Montagefortgangsdarstellung der dritten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 17 eine Zusammenbaudarstellung der dritten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 18 eine Zusammenbaudarstellung der dritten Ausführung der Montageeinheit in außenseitiger Ansicht;
- 19 eine erste Montagefortgangsdarstellung einer vierten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 20 eine zweite Montagefortgangsdarstellung der vierten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 21 eine dritte Montagefortgangsdarstellung der vierten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht;
- 22 eine Zusammenbaudarstellung der vierten Ausführung der Montageeinheit in innenseitiger Ansicht; und
- 23 eine Detailansicht der in 22 gezeigten Ansicht.
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In 1 ist ein Fahrzeugdach 100 dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung einer Dachhaut 14 des Fahrzeugdaches 100 eines Kraftfahrzeugs (nicht komplett gezeigt). In einem frontseitigen Bereich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse x mindestens eine Montageeinheit 15 beispielhaft an einer der Dachhaut 14 gegenüberliegenden Innenfläche 17 des Flächenbauteils 12 angeordnet. Auch andere Anordnungsmöglichkeiten können für die Montageeinheit 15 vorteilhaft sein, wie später gezeigt ist. Die Montageeinheit 15 umfasst mehrere Funktionseinrichtungen 16, wie beispielsweise mindestens einen Umfeldsensor 16a.
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Die Montageeinheit 15 ist unmittelbar hinter einem vorderen Querholm 102, der einen dachseitigen Windlauf des Fahrzeuges definiert, angeordnet. Das Dachmodul 10 ist vorzugsweise als Baueinheit an einer Kraftfahrzeugkarosserie 104 angeordnet. Dabei kann das Dachmodul 10 beispielsweise an mindestens einem Querholm 102 und/oder mindestens einem Längsholm 106 angeordnet sein. Das Dachmodul 10 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein Dachöffnungssystem 108 auf. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner eine Windschutzscheibe 110.
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Der Umfeldsensor 16a blickt durch einen Durchsichtsbereich 18, der vorliegend durch einen Abschnitt des Flächenbauteils 12 ausgebildet ist. Der Durchsichtsbereich 18 kann beispielsweise aus einem vorzugsweise bruchsicheren Kunststoff oder einem für den Umfeldsensor 16a transparenten oder teiltransparenten Material hergestellt sein. Alternativ kann der Durchsichtsbereich 18 auch an einem Gehäuse des Umfeldsensors 16a und/oder an einer Abdeckung vorgesehen sein.
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Das Flächenbauteil 12 überdeckt gemäß 1, 1a vollständig die Montageeinheit 15. Gemäß 1 ist das Flächenbauteil 12 von einem Dachmodulrahmen 19 getragen, der dazu dient, das Dachmodul 10 an der Kraftfahrzeugkarosserie 104 als Baueinheit zu befestigen. Das Dachmodul 10 muss jedoch nicht unbedingt einen Dachmodulrahmen umfassen. Durch die vollständige Überdeckung durch das Flächenbauteil 12 sind sämtliche Funktionseinrichtungen 16, insbesondere der mindestens eine Umfeldsensor 16a, in einem Trockenbereich 21 des Dachmoduls 10 angeordnet, der durch das Flächenbauteil 12 von einem außenliegenden Nassbereich 22 getrennt ist.
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Der Umfeldsensor 16a ist vorliegend ein Lidar-Sensor, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung durch den Durchsichtsbereich 18 elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Es können auch andere Sensortypen, z. B. Multidirektional-Kameras und/oder Kameras und/oder Ultraschall-Sensoren und/oder Antennen und/oder Antennenmodule und/oder Beleuchtungseinrichtungen zum Einsatz kommen. Der Umfeldsensor 16a ist entlang einer optischen Achse 23 ausgerichtet, die im Falle von 1 parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist. Die Fahrzeuglängsrichtung x ist quer, insbesondere orthogonal, zu einer Fahrzeugbreitenrichtung y ausgerichtet.
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Die Montageeinheit 15 umfasst vorliegend eine Trägerstruktur 24, beispielsweise ein Tragelement und/oder ein Gehäuse und/oder einen Gehäuseabschnitt, das über mindestens eine (gemäß 1a zwei) Befestigungsstelle 20, insbesondere mindestens eine Klebestelle, an der Innenfläche 17 des Flächenbauteils 12 befestigt, beispielsweise angeklebt ist. Hierdurch ist eine Montage von einem Inneren des Dachmoduls 10 möglich. Die Trägerstruktur 24 ist gemäß 1, 1a als wannenförmiger Gehäuseabschnitt ausgebildet, der dazu dient, die Funktionseinrichtungen 16, beispielsweise den mindestens einen Umfeldsensor 16a, aufzunehmen. Hierdurch ist eine Vormontage der Montageeinheit 15 möglich, bevor diese gesamthaft an dem Dachmodul 10 von innen befestigt wird. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass auf Dichtungsstellen für einzelne Funktionseinrichtungen 16 nach außen hin verzichtet werden kann, da diese gesamthaft von dem Flächenbauteil 12 überdeckt sind.
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In den 2 bis 23 sind verschiedene erfindungsgemäße Montageeinheiten 15 jeweils in Zusammenbaudarstellungen und/oder in Dachstellungen während einer Montage der jeweiligen Montageeinheit 15 dargestellt. Einige der gezeigten Darstellungen sind Explosionsdarstellungen der j eweiligen Montageeinheit 15, um derart einen detaillierteren Einblick in die jeweilige Montageeinheit 15 zu erhalten. Es versteht sich, dass vorliegend nur die Unterschiede und/oder Besonderheiten der jeweiligen Montageeinheit 15 genannt werden und dass die gezeigten Montageeinheiten 15 lediglich beispielhafter Natur sind. Auch versteht es sich, dass die gezeigten Funktionseinrichtungen 16 nur beispielhafter Natur sind und auch weitere nicht gezeigte Funktionseinrichtungen alternativ oder ergänzend zum Einsatz kommen können.
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In den 2 bis 6 ist eine erste Ausführung der Montageeinheit 15 während des Zusammenbaus bzw. teilweise in Explosionsdarstellung und in Zusammenbaudarstellung gezeigt. Die Montageeinheit 15 umfasst in dieser Ausführung die Trägerstruktur 24, die vorliegend eine Montageplattform für die Montage der Funktionseinrichtungen 16 ausbildet.
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Die Montageeinheit 15 ist, wie aus den 5 und 6 hervorgeht, an dem Dachmodulrahmen 19 des Dachmoduls 10 befestigt. Der Dachmodulrahmen 19 ist von dem Flächenbauteil 12 nach außen hin überdeckt. Grundsätzlich könnte die Montageeinheit 15 auch an einem Teil der Kraftfahrzeugkarosserie 104 oder direkt an dem Flächenbauteil 12 von innen angeordnet sein.
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Die Montageeinheit 15 umfasst gemäß den 2 bis 6 den als Lidar-Sensor ausgebildeten Umfeldsensor 16a sowie als weitere Funktionseinrichtungen 16 zwei als Kamera-Sensoren ausgebildete Umfeldsensoren 16b. Der Lidar-Sensor 16a ist in einem Gehäuse angeordnet. Die Umfeldsensoren 16b sind jeweils mit einem Kameragehäuse 26 sowie jeweils mit einer Montagehilfe 28, insbesondere mit einem Montagebügel an der Trägerstruktur 24 befestigt. Die Befestigung der Funktionseinrichtungen 16, 16a, 16b erfolgt vorzugsweise vor der Befestigung der Montageeinheit 15 an dem Dachmodulrahmen 19. Die Funktionseinrichtungen 16, 16a, 16b sind also vorzugsweise vormontiert. Die Trägerstruktur 24 ist vorzugsweise durch Schrauben 30 an dem Dachmodulrahmen 19 befestigt, siehe bspw. 6. Der Lidar-Sensor 16a sowie die beiden Kamera-Sensoren 16b sind jeweils dazu eingerichtet, elektromagnetische Strahlung durch einen jeweiligen Durchsichtsbereich 18, der vorzugsweise an dem Flächenbauteil 12 und/oder an dem Gehäuse und/oder an dem Kameragehäuse 26 ausgebildet ist, zu senden und/oder zu empfangen.
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In den 7 bis 13 ist eine zweite Ausführung der Montageeinheit 15 während des Zusammenbaus bzw. teilweise in Explosionsdarstellung und in Zusammenbaudarstellung gezeigt. Die Montageeinheit 15 umfasst in dieser Ausführung die Trägerstruktur 24, die vorliegend einen Montagerahmen für die Montage der Funktionseinrichtungen 16 bildet.
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Die Montageeinheit 15 ist, wie aus den 11 bis 13 hervorgeht, an dem Dachmodulrahmen 19 des Dachmoduls 10 befestigt. Der Dachmodulrahmen 19 ist von dem Flächenbauteil 12 nach außen hin überdeckt. Grundsätzlich könnte die Montageeinheit 15 auch an einem Teil der Kraftfahrzeugkarosserie 104 oder direkt an dem Flächenbauteil 12 von innen angeordnet sein.
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Die Montageeinheit 15 umfasst gemäß den 7 bis 13 den als Lidar-Sensor ausgebildeten Umfeldsensor 16a sowie als weitere Funktionseinrichtungen 16 sechs beispielhaft als Kamera-Sensoren ausgebildete Umfeldsensoren 16b. Zur besseren Übersichtlichkeit sind lediglich zwei Dreiergruppen der Kamera-Sensoren 16b gekennzeichnet. Der Lidar-Sensor 16a ist in einem Gehäuse angeordnet. Die Umfeldsensoren 16b sind jeweils in Öffnungen der Trägerstruktur 24 eingesteckt. Die Trägerstruktur 24 bildet derart zumindest abschnittsweise ein Gehäuse für jeden der Kamera-Sensoren 16b. Jeder der Kamera-Sensoren 16b ist mit einer Montagehilfe 28, insbesondere mit einem Montagerahmen an der Trägerstruktur 24 befestigt. Die Befestigung der Funktionseinrichtungen 16, 16a, 16b erfolgt vorzugsweise vor der Befestigung der Montageeinheit 15 an dem Dachmodulrahmen 19. Die Funktionseinrichtungen 16, 16a, 16b sind also vorzugsweise vormontiert. Die Trägerstruktur 24 ist vorzugsweise durch Schrauben 30 an dem Dachmodulrahmen 19 befestigt, siehe bspw. 13. Der Lidar-Sensor 16a sowie die Kamera-Sensoren 16b sind jeweils dazu eingerichtet, elektromagnetische Strahlung durch einen jeweiligen Durchsichtsbereich 18, der vorzugsweise an dem Flächenbauteil 12 und/oder an dem Gehäuse und/oder an dem Kameragehäuse 26 ausgebildet ist, zu senden und/oder zu empfangen. Grundsätzlich können die Kamera-Sensoren 16b und/oder der mindestens eine Lidar-Sensor 16a alternativ durch eine jeweilige Öffnung 34 in dem Flächenbauteil 12 von innen durchgesteckt sein und beispielsweise durch ihren jeweiligen Durchsichtsbereich 18, der beispielsweise an einem jeweiligen Gehäuse angeordnet oder ausgebildet ist, nach außen in die Fahrzeugumgebung blicken. Die Montageeinheit 15 bzw. die Trägerstruktur 24 kann beispielsweise einen Haltebügel 32 umfassen, durch den die Montage und/oder Justierung der Trägerstruktur 24 beim Anbringen an dem Flächenbauteil 12 und/oder dem Dachmodulrahmen 19 erleichtert ist.
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In den 14 bis 18 ist eine dritte Ausführung der Montageeinheit 15 während des Zusammenbaus bzw. teilweise in Explosionsdarstellung und in Zusammenbaudarstellung gezeigt.
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Die Montageeinheit 15 ist, wie aus den 14 bis 18 hervorgeht, an dem Dachmodulrahmen 19 des Dachmoduls 10 befestigt. Der Dachmodulrahmen 19 ist von dem Flächenbauteil 12 nach außen hin überdeckt. Grundsätzlich könnte die Montageeinheit 15 auch an einem Teil der Kraftfahrzeugkarosserie 104 oder direkt an dem Flächenbauteil 12 von innen angeordnet sein. Gemäß den 14 bis 18 ist eine Durchstecklösung für die Anbringung der Montageeinheit 15 von innen an dem Dachmodulrahmen 19 und/oder dem Flächenbauteil 12 gezeigt.
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Die Montageeinheit 15 umfasst gemäß den 14 bis 18 als Funktionseinrichtungen 16 beispielhaft einen als Kamera-Sensor ausgebildeten Umfeldsensor 16b sowie eine Dichtungsanordnung 16c zur Abdichtung einer Öffnung 34 in dem Flächenbauteil 12, in bzw. durch die der Umfeldsensor 16b von innen eingesteckt bzw. durchgesteckt ist. Der Umfeldsensor 16b ist in eine Öffnung 33 in dem Dachmodulrahmen 19 und die dazu korrespondierende Öffnung 34 in dem Flächenbauteil 12 der Trägerstruktur 24 von innen eingesteckt. Der Dachmodulrahmen 19 bildet derart zumindest abschnittsweise ein Gehäuse für den Kamera-Sensor 16b. Der Kamera-Sensor 16b ist mit einer Montagehilfe 28, insbesondere mit einem Montagerahmen an dem Dachmodulrahmen 19 befestigt. Die Befestigung der Funktionseinrichtungen 16, 16b, 16c erfolgt vorzugsweise vor der Befestigung der Montageeinheit 15 an dem Dachmodulrahmen 19. Die Funktionseinrichtungen 16, 16b, 16c sind also vorzugsweise vormontiert. Die Montagehilfe 28 ist vorzugsweise durch Schrauben 30 an dem Dachmodulrahmen 19 befestigt, siehe bspw. 17. Der Kamera-Sensor 16b ist dazu eingerichtet, elektromagnetische Strahlung durch den Durchsichtsbereich 18, der vorzugsweise an dem Kameragehäuse 26 ausgebildet ist, zu senden und/oder zu empfangen. Durch die insbesondere an der Montageeinheit 15 vormontierte Dichtungsanordnung 16c ist ein Abdichten zwischen der Öffnung 34 und dem Kamera-Sensor 16b und/oder dem Kameragehäuse 26 ermöglicht, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Dachmoduls 10 verhindert ist.
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In den 19 bis 23 ist eine vierte Ausführung der Montageeinheit 15 während des Zusammenbaus bzw. teilweise in Explosionsdarstellung und in Zusammenbaudarstellung gezeigt. Dabei umfasst das Dachmodul 10 eine Vielzahl teilweise unterschiedlicher Montageeinheiten 15, die sich insbesondere hinsichtlich ihrer Funktionseinrichtungen 16 und/oder ihrer Trägerstrukturen 24 unterscheiden. Das Dachmodul 10 umfasst dabei vier Montageeinheiten 15, die jeweils als Funktionseinrichtungen 16 einen Kamera-Sensor 16b sowie ein Kameragehäuse 26 sowie eine Fokussiereinrichtung 16d umfassen. Ferner umfasst das Dachmodul 10 zwei Montageeinheiten 15, die jeweils eine als Lidar-Sensor 16a ausgebildete Funktionseinrichtung 16 umfassen, die über jeweils eine Trägerstruktur 24 an dem Dachmodulrahmen 19 von innen befestigt wird. Auch umfasst das Dachmodul 10 eine Montageeinheit 15, die beispielsweise eine Steuereinrichtung 16e als Funktionseinrichtung 16 umfasst. Die Kamera-Sensoren 16b sind jeweils durch Öffnungen 34 in dem Flächenbauteil 12 von innen durchgesteckt und an dem Dachmodulrahmen 19 befestigt. Die Lidar-Sensoren 16a blicken durch Durchsichtsbereiche 18, die in dem Flächenbauteil 12 ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dachmodul
- 12
- Flächenbauteil
- 14
- Dachhaut
- 15
- Montageeinheit
- 16
- Funktionseinrichtungen
- 16a
- Umfeldsensor, Lidar-Sensor
- 16b
- Umfeldsensor, Kamera-Sensor
- 16c
- Dichtungsanordnung
- 16d
- Fokussiereinrichtung
- 16e
- Steuereinrichtung
- 17
- Innenfläche
- 18
- Durchsichtsbereich
- 19
- Dachmodulrahmen
- 20
- Befestigungsstelle
- 21
- Trockenbereich
- 22
- Nassbereich
- 23
- optische Achse
- 24
- Trägerstruktur
- 26
- Kameragehäuse
- 28
- Montagehilfe
- 30
- Schrauben
- 32
- Haltebügel
- 33
- Öffnung in Dachmodulrahmen
- 34
- Öffnung in Flächenbauteil
- 100
- Fahrzeugdach
- 102
- Querholm
- 104
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 106
- Längsholm
- 108
- Dachöffnungssystem
- 110
- Windschutzscheibe
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugbreitenrichtung
