WO2021032436A1 - Dachmodul mit umfeldsensor für autonomen oder teilautonomen fahrbetrieb - Google Patents

Dachmodul mit umfeldsensor für autonomen oder teilautonomen fahrbetrieb Download PDF

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WO2021032436A1
WO2021032436A1 PCT/EP2020/071537 EP2020071537W WO2021032436A1 WO 2021032436 A1 WO2021032436 A1 WO 2021032436A1 EP 2020071537 W EP2020071537 W EP 2020071537W WO 2021032436 A1 WO2021032436 A1 WO 2021032436A1
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roof
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fluid
roof module
vehicle
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PCT/EP2020/071537
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Michael Huelsen
Johannes Thannheimer
Max Huber
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Webasto SE
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Definitions

  • the invention relates to a roof module of a motor vehicle, in particular a passenger car, comprising the features of the preamble of claim 1.
  • Roof modules are known from practice which, in particular in the case of a passenger car, can form a vehicle roof which can be placed as a separate component on a vehicle body forming a vehicle shell.
  • Such roof modules can be designed as a fixed roof with a roof skin that is permanently fixed to the body or also have a roof opening system which comprises a cover element, by means of which a roof opening can be optionally closed or opened.
  • sensor modules on a vehicle roof, which can also be designed as a roof module, which enable the relevant motor vehicle to be driven autonomously or partially autonomously, including driver assistance systems.
  • the sensor modules which have environment sensors for monitoring and recording the vehicle environment, are attached to the vehicle roof, since the vehicle roof is usually the highest elevation of a vehicle from which the vehicle environment can be clearly seen.
  • the sensor modules were previously designed as an attachment to the vehicle roof concerned. This leads to a visual appearance that generally does not meet customer requirements.
  • the invention is based on the object of creating a roof module for a motor vehicle, in particular for a passenger car, which is suitable for use on an autonomously or partially autonomously driving motor vehicle and in which an environment sensor can also be used under rough conditions. According to the invention, this object is achieved by the roof module with the features of patent claim 1.
  • a roof module in which a see-through area for the environment sensor is formed in a roof skin and the see-through area is provided with a cleaning device.
  • the environment sensor is thus at least partially protected by the roof skin, the transparent area of the roof skin being able to be kept clean by means of the cleaning device so that it remains transparent to the environment sensor. Any soiling or even snow, water and / or ice and other substances that impair visibility, for example environmentally-related substances, can be removed by means of the cleaning device.
  • the roof module designed in accordance with the invention represents, in particular, in an integrated manner a vehicle roof in which the components required for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle in question are accommodated.
  • the invention thus provides a sensor roof or roof sensor module (RSM) that enables both the autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle in question and at least some sections of the sensor module to be veneered by the roof skin and the possibly required cleaning of the roof skin provided see-through area by means of the cleaning device.
  • RSM sensor roof or roof sensor module
  • the roof module according to the invention can form a structural unit in which a large number of functional elements are integrated and which can be connected in a modular manner to a vehicle body or a vehicle shell to form the vehicle roof.
  • the environment sensor of the sensor module of the roof module according to the invention can be designed in a variety of ways and in particular comprise a LiDAR sensor, a radar sensor, an optical sensor such as a camera, and / or the like.
  • LiDAR sensors work, for example, in a wavelength range of 905 nm or about 1,550 nm.
  • the material of the roof skin in the see-through area must be transparent for the wavelength range used by the at least one environment sensor, so it must be selected depending on the wavelength used by the environment sensor.
  • the cleaning device comprises a fluid nozzle which, when actuated, generates a fluid cone which strikes the see-through area from the outside.
  • the fluid nozzle can therefore be supplied with a cleaning fluid or a cleaning liquid, which is then sprayed onto the transparent area of the roof skin by means of the nozzle and thus cleans and / or also dries it.
  • the see-through area of the roof skin can be formed on a step thereof, the fluid nozzle then preferably being arranged in front of the step on the roof skin. If the see-through area is formed on an end area of the roof skin on the vehicle front side, the fluid nozzle lies on the roof skin on the front side of the step. If the see-through area is formed on a rear step in the roof skin, the fluid nozzle is located at the rear of the step on the roof skin.
  • the step can also serve as a guide surface for the cleaning fluid applied by the fluid nozzle to the transparent roof area, so that it is preferably carried away to the side of the vehicle and away from the center of the vehicle.
  • the step forms, in particular, an end face on which the see-through area is formed and which has a curvature directed in the vehicle rear direction. With the airstream, the cleaning fluid is thus directed to the side at the end face.
  • the curvature can point in the opposite direction, i. H. Point in vehicle bow direction.
  • the fluid nozzle can be extended for actuation and is preferably formed on a nozzle rod which, in particular, extends against a restoring force by means of a pressure exerted by the fluid and / or by some other drive means.
  • the extendable fluid nozzle generates a fluid cone when it is actuated, the cone axis of which points towards the vehicle's front end and / or transversely to the direction of travel.
  • fluid cone is to be understood in its broadest sense and also includes spray shapes that are not purely conical, but can also have a pyramid shape, a jet shape or some other shape, for example.
  • the respective spray form depends on the design of the fluid nozzle.
  • a preferred embodiment of the roof module according to the invention has a deflection device for the fluid.
  • a guide surface can form a deflection device which is formed on the roof skin.
  • an end face of a step that forms the see-through area for the environment sensor represents such a guide surface.
  • the deflection device comprises a deployment element which is deployed when the fluid nozzle is actuated.
  • a deployment element can prevent the fluid from unintentionally striking critical areas of the vehicle or also passers-by who are in the vicinity of the vehicle in question.
  • the roof module according to the invention can be a pure fixed roof element, but can also have a roof opening which can optionally be closed or opened by means of a roof cover element of a roof opening system.
  • the roof opening system can include a spoiler roof, an external sliding roof or also a lifting sliding roof.
  • the roof opening system comprises a wind deflector
  • the wind deflector can comprise or form a fluid collection and / or discharge device.
  • the fluid collection and / or discharge device is formed by a wind deflector element, such as a deflector lamella or a wind deflector mesh.
  • the roof skin comprises a bow-side roof panel, which forms a front cowl of the vehicle in question and on which the cleaning device is arranged.
  • the roof panel can also be an upper cover for the sensor module and provide the viewing area for the environment sensor.
  • the roof skin of the roof module according to the invention can be made in one piece or also in several pieces.
  • the see-through area can be formed by a separate component or also in one piece from the roof skin.
  • Fig. 1 is a perspective overall view of a vehicle roof with a
  • Roof module according to the invention shows a plan view of a front area of the vehicle roof
  • Fig. 3 is a perspective view of a front left section of the
  • Fig. 4 is a plan view of the portion of Fig. 3;
  • FIG. 5 shows a front view of a central section of the vehicle roof on the bow side.
  • the drawing shows a vehicle roof 10 of a motor vehicle in the form of a passenger vehicle, which has a roof module 12 which is placed on a vehicle shell 14 which, among other things, comprises a roof side member 16 on both sides in relation to a vertical vehicle longitudinal center plane.
  • the roof module 12 represents a sensor roof module or a roof sensor module (RSM), which is equipped with devices that enable autonomous driving of the motor vehicle in question.
  • RSM roof sensor module
  • the roof module 12 comprises a roof opening 18 which can be optionally opened or closed by means of a cover element 20 which can be displaced in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the cover element 20 is mounted on both sides on a guide rail 21, which is part of a roof frame 22, which represents a support structure of the roof module 12.
  • the roof module 12 comprises a roof skin section 24 which forms a fixed roof element.
  • the roof module 12 comprises a roof skin section 26, which represents a roof panel and forms a front cowl of the relevant motor vehicle, which extends in the transverse direction of the roof and is an upper transverse leg of a frame of a windshield 28.
  • a plurality of sensor modules 30A, 30B, 32A and 32B are arranged under the roof skin section 26, each of which includes an environment sensor 34A, 34B, 36A and 36B.
  • the environment sensors 34A and 34B are each designed as a so-called LiDAR sensor, which operates with a wavelength of 905 nm or 1,550 nm.
  • the two environment sensors 36A and 36B each form a camera which can be configured as a mono / multi / multi-focal and / or stereo camera.
  • the cameras of the environment sensors 36A and 36B work in the visible and near infrared range.
  • the roof skin section 26 each forms a see-through area 38A, 38B, 40A and 40B, which is transparent for wavelengths between 300 nm and 2,000 nm and in particular also for radar radiation.
  • the panel formed by the roof skin section 26 has a step 42 which, as can be seen from FIG. 2, is symmetrical with respect to the vehicle longitudinal center plane and, starting from the vehicle longitudinal center plane, has a course extending in the rear direction.
  • the see-through areas 38A and 38B are arranged on an end face of the step 42 in a respective front corner area of the roof module 12.
  • the transparent areas 40A and 40B are formed close to the vehicle longitudinal center plane symmetrically to one another on the upper side of the roof skin section 26.
  • the roof module 12 has a fluid nozzle 44A or 44B at the front of the step 42, by means of which the respective see-through area 38A or 38B is pressurized
  • the fluid nozzles 44A and 44B each generate a fluid or spray cone 46 which completely covers the relevant see-through area 38A or 38B, but lies below the edge of the step 42. Due to the formation of the fluid cone 46 and the step 42, the cleaning liquid is transported away in the direction of the vehicle side when the vehicle in question is ferrying, without there being a significant risk of the cleaning liquid getting into the vehicle interior when the roof opening 18 is open (see arrows Y in the Figures 1 and 2). Furthermore, an openable wound deflector 58, which is arranged in the front edge region of the roof opening 18, serves as a fluid collection and / or discharge device.
  • the roof module 12 each has a cleaning device 48A or 48B, which is provided with a fluid nozzle 50A or 50B, which is formed at one end of a nozzle rod 52A or 52B.
  • the nozzle rods 52A and 52B can be extended into the operating position shown in the drawing, namely by means of a cleaning fluid on the
  • Nozzle rods 52A and 52B exerted pressure which acts against a restoring force exerted in particular by a return spring on the nozzle rods 52A and 52B.
  • the fluid nozzles 50A and 50B each generate a fluid or spray cone 54, which completely covers the relevant see-through area 40A or 40B and has a cone axis that is set forward in the direction of the front of the vehicle and transversely to the longitudinal direction of the vehicle. This minimizes the risk that the cleaning fluids
  • the fluid that forms the fluid cone 54 passes into the vehicle interior via the roof opening 18 when the cover element 20 is open when the vehicle is in operation.
  • the cleaning liquid discharged by the fluid nozzles 50A and 50B is discharged laterally outward along the end face of the step 42 according to the arrows X shown in FIG. 1.
  • the roof module 12 has, on both sides, between the two transparent areas 38A and 40A or 38B and 40B, respectively, a light panel 56A and 56B, which is assigned to ADS (Autonomous Drive Signalj lights, which indicate whether the vehicle in question is in an autonomous driving mode.
  • ADS Autonomous Drive Signalj lights
  • Vehicle shell 16 Roof side member 18 Roof opening 20 Cover element 21 Guide rail 22 Roof frame 24 Roof skin section 26 Roof skin section 28 Windshield 30A, 3 OB sensor module

Abstract

Es wird ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, vorgeschlagen, welches eine Dachhaut umfasst, die eine äußere Sichtfläche des Dachmoduls bildet, und mindestens ein Sensormodul (30A, 30B, 32A, 32B) mit einem Umfeldsensor (34A, 34B, 36A, 36B) aufweist, um in einem autonomen oder teilautonomen Fährbetrieb des Kraftfahrzeuges ein Fahrzeugumfeld zu erfassen. In der Dachhaut ist ein Durchsichtsbereich (38A, 38B, 40A, 40B) für den Umfeldsensor (34A, 34B, 36A, 36B) ausgebildet und der Durchsichtsbereich (38A, 38B, 40A, 40B) ist mit einer Reinigungseinrichtung versehen.

Description

Dachmodul mit Umfeldsensor für autonomen oder teilautonomen Fährbetrieb
Die Erfindung betrifft ein Dachmodul eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Aus der Praxis sind Dachmodule bekannt, die insbesondere bei einem Personenkraftwagen ein Fahrzeugdach bilden können, welches als separates Bauteil auf eine einen Fahrzeugrohbau bildende Fahrzeugkarosserie aufsetzbar ist. Solche Dachmodule können als Festdach mit durchgängig karosseriefester Dachhaut ausgebildet sein oder auch ein Dachöffnungssystem aufweisen, das ein Deckelelement umfasst, mittels dessen eine Dachöffnung wahlweise geschlossen oder geöffnet werden kann.
Des Weiteren ist es bekannt, an einem Fahrzeugdach, das auch als Dachmodul ausgebildet sein kann, Sensormodule anzuordnen, die ein autonomes oder teilautonomes, Fahrerassistenzsysteme umfassendes Fahren des betreffenden Kraftfahrzeugs ermöglichen. Die Sensormodule, die Umfeldsensoren zur Überwachung und Erfassung der Fahrzeugumgebung aufweisen, sind am Fahrzeugdach befestigt, da das Fahrzeugdach in der Regel die höchste Erhebung eines Fahrzeugs ist, von der aus die Fahrzeugumgebung gut einsehbar ist. Die Sensormodule sind bisher als Aufsatz des betreffenden Fahrzeugdachs ausgebildet. Dies führt zu einem optischen Erscheinungsbild, das in der Regel nicht den Kundenanforderungen entspricht. Zudem besteht das Risiko, dass ein Durchsichtsbereich, durch den der Umfeldsensor das Fahrzeugumfeld erfasst, aufgrund von Umwelt- und Wettereinflüssen verschmutzt bzw. für den Umfeldsensor undurchsichtig wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen zu schaffen, das zur Nutzung an einem autonom bzw. teilautonom fahrenden Kraftfahrzeug geeignet ist und bei dem ein Umfeldsensor auch unter rauen Bedingungen nutzbar ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Dachmodul mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird also ein Dachmodul vorgeschlagen, bei dem in einer Dachhaut ein Durchsichtsbereich für den Umfeldsensor ausgebildet ist und der Durchsichtsbereich mit einer Reinigungseinrichtung versehen ist. Der Umfeldsensor ist damit von der Dachhaut zumindest bereichs weise geschützt, wobei der Durchsichtsbereich der Dachhaut mittels der Reinigungseinrichtung sauber gehalten werden kann, so dass er für den Umfeldsensor transparent bleibt. Etwaige Verschmutzungen oder auch Schnee, Wasser und/oder Eis und andere die Durchsicht beeinträchtigende, beispielsweise umweltbedingte Stoffe können mittels der Reinigungseinrichtung entfernt werden. Das im Sinne der Erfindung ausgebildete Dachmodul stellt insbesondere in integrierter Weise ein Fahrzeugdach dar, in dem die zum autonomen bzw. teilautonomen Fahren des betreffenden Fahrzeugs erforderlichen Komponenten aufgenommen sind. Mit der Erfindung wird also ein Sensordach bzw. Roof Sensor Module (RSM) bereitgestellt, das sowohl das autonome bzw. teilautonome Fahren des betreffenden Fahrzeugs ermöglicht als auch eine zumindest abschnittsweise Verblendung des Sensormoduls durch die Dachhaut und die ggf. erforderliche Reinigung des an der Dachhaut bereitgestellten Durchsichtsbereichs mittels der Reinigungseinrichtung vorsieht.
Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der eine Vielzahl funktionaler Elemente integriert ist und die modulartig mit einer Fahrzeugkarosserie bzw. einem Fahrzeugrohbau zur Ausbildung des Fahrzeugdachs verbindbar ist.
Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Sensormoduls des Dachmoduls nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und insbesondere einen LiDAR-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und/oder dergleichen umfassen. LiDAR-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1.550 nm. Der Werkstoff der Dachhaut in dem Durchsichtsbereich muss für den von dem mindestens einen Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent sein, er muss also in Abhängigkeit von der von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge ausgewählt werden.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Dachmoduls nach der Erfindung umfasst die Reinigungseinrichtung eine Fluiddüse, die bei Betätigung einen Fluidkegel erzeugt, der von außen auf den Durchsichtsbereich trifft. Die Fluiddüse kann also mit einem Reinigungsfluid bzw. einer Reinigungsflüssigkeit versorgt werden, die dann mittels der Düse auf den Durchsichtsbereich der Dachhaut aufgesprüht wird und diesen so reinigt und/oder auch trocknet.
Der Durchsichtsbereich der Dachhaut kann an einer Stufe derselben ausgebildet sein, wobei dann die Fluiddüse vorzugsweise vor der Stufe auf der Dachhaut angeordnet ist. Wenn der Durchsichtsbereich an einem fahrzeugbugseitigen Endbereich der Dachhaut ausgebildet ist, liegt die Fluiddüse bugseitig von der Stufe an der Dachhaut. Wenn der Durchsichtsbereich an einer heckseitigen Stufe in der Dachhaut ausgebildet ist, liegt die Fluiddüse heckseitig von der Stufe an der Dachhaut.
Die Stufe kann auch als Leitfläche für das von der Fluiddüse auf den Dachdurchsichtsbereich aufgebrachte Reinigungsfluid dienen, so dass dieses vorzugsweise zur Fahrzeugseite hin und von der Fahrzeugmitte weg abgefuhrt wird. Die Stufe bildet hierzu insbesondere eine Stirnfläche, an der der Durchsichtsbereich ausgebildet ist und die eine sich in Fahrzeugheckrichtung gerichtete Krümmung aufweist. Mit dem Fahrtwind wird das Reinigungsfluid damit an der Stirnfläche zur Seite geleitet. Bei einer Stufe, die im Heckbereich angeordnet ist, kann die Krümmung in entgegengesetzte Richtung weisen, d. h. in Fahrzeugbugrichtung weisen.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Dachmoduls nach der Erfindung ist die Fluiddüse zur Betätigung ausfahrbar und vorzugsweise an einer Düsenstange ausgebildet, die insbesondere mittels eines von dem Fluid ausgeübten Drucks und/oder auch durch ein sonstiges Antriebsmittel gegen eine Rückstellkraft ausfährt. Um bei einem Dachmodul mit einer Dachöffnung das Risiko zu verringern, dass Reinigungsfluid über die Dachöffnung in den Fahrzeuginnenraum gelangt, ist es vorteilhaft, wenn die ausfahrbare Fluiddüse bei ihrer Betätigung einen Fluidkegel erzeugt, dessen Kegelachse in Richtung Fahrzeugbug und/oder quer zur Fahrtrichtung weist.
Es versteht sich, dass im vorliegenden Zusammenhang der Begriff „Fluidkegel“ in seinem weitesten Sinne zu verstehen ist und auch Sprühformen umfasst, die nicht rein kegelförmig, sondern beispielsweise auch eine Pyramidenform, eine Strahlform oder eine sonstige Form haben können. Die jeweilige Sprühform ist abhängig von der Auslegung der Fluiddüse.
Um das von der Fluiddüse ausgebrachte Fluid in definierter Form abführen zu können und eine ungewollte Beaufschlagung bestimmter Fahrzeugbereiche mit dem Fluid zu verhindern, weist eine bevorzugte Ausführungsform des Dachmoduls nach der Erfindung eine Ablenkeinrichtung für das Fluid auf. Wie bereits oben ausgeführt, kann eine Leitfläche eine Ablenkeinrichtung bilden, die an der Dachhaut ausgebildet ist. Beispielsweise stellt eine Stirnfläche einer Stufe, die den Durchsichtsbereich für den Umfeldsensor bildet, eine derartige Leitfläche dar.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Dachmoduls nach der Erfindung umfasst die Ablenkeinrichtung ein Ausstellelement, das sich bei einer Betätigung der Fluiddüse ausstellt. Insbesondere ein derartiges Ausstellelement kann verhindern, dass das Fluid in ungewollter Weise auf kritische Fahrzeugbereiche oder auch auf Passanten trifft, die sich in der Umgebung des betreffenden Fahrzeugs befinden.
Das Dachmodul nach der Erfindung kann ein reines Festdachelement sein, aber auch eine Dachöffnung aufweisen, die mittels eines Dachdeckelelements eines Dachöff- nungssystems wahlweise verschließbar oder öffenbar ist. Das Dachöffnungssystem kann ein Spoilerdach, ein außenlaufendes Schiebedach oder auch ein Hubschiebedach umfassen.
Wenn das Dachöffnungssystem einen Windabweiser umfasst, kann dieser dazu genutzt werden, dass kein Fluid, das von der Fluiddüse ausgebracht wird, über die Dachöffnung in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Hierzu kann der Windabweiser eine Fluidauffang- und/oder Ableiteinrichtung umfassen oder bilden. Beispielsweise ist die Fluidauffang- und/oder Ableiteinrichtung von einem Windabweiserelement, wie einer Abweiserlamelle oder einem Windabweisemetz gebildet. Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform des Dachmoduls nach der Erfindung umfasst die Dachhaut eine bugseitige Dachblende, die einen vorderen Windlauf des betreffenden Fahrzeugs ausbildet und an der die Reinigungseinrichtung angeordnet ist. Die Dachblende kann auch eine obere Abdeckung für das Sensormodul sein und den Durchsichtsbereich für den Umfeldsensor zur Verfügung stellen. Grundsätzlich kann die Dachhaut des Dachmoduls nach der Erfindung einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Der Durchsichtsbereich kann durch ein separates Bauteil oder auch in einstückiger Weise von der Dachhaut gebildet sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar. Ein Ausführungsbeispiel eines Dachmoduls nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Fahrzeugdachs mit einem
Dachmodul nach der Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Bugbereich des Fahrzeugdachs;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines vorderen linken Ausschnitts des
Fahrzeugdachs;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Abschnitt nach Fig. 3; und
Fig. 5 eine Frontansicht eines mittleren bugseitigen Abschnitts des Fahrzeugdachs. In der Zeichnung ist ein Fahrzeugdach 10 eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs dargestellt, welches ein Dachmodul 12 aufweist, das auf einen Fahrzeugrohbau 14 aufgesetzt ist, welcher u.a. bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils einen Dachseitenholm 16 umfasst.
Das Dachmodul 12 stellt ein Sensordachmodul bzw. ein Roof Sensor Module (RSM) dar, welches mit Vorrichtungen ausgestattet ist, die ein autonomes Fahren des betreffenden Kraftfahrzeuges ermöglichen.
Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, umfasst das Dachmodul 12 eine Dachöffnung 18, welche mittels eines in Fahrzeuglängsrichtung verlagerbaren Deckelelements 20 wahlweise geöffnet oder verschlossen werden kann. Das Deckelelement 20 ist hierzu beidseits jeweils an einer Führungsschiene 21 gelagert, die Bestandteil eines Dachrahmens 22 ist, der eine Trägerstruktur des Dachmoduls 12 darstellt. Heckseitig von der Dachöffnung 18 umfasst das Dachmodul 12 einen ein Festdachelement bildenden Dachhautabschnitt 24.
Bugseitig von der Dachöffnung 18 umfasst das Dachmodul 12 einen Dachhautabschnitt 26, welcher eine Dachblende darstellt und einen vorderen Windlauf des betreffenden Kraftfahrzeuges bildet, der sich in Dachquerrichtung erstreckt und ein oberer Querschenkel eines Rahmens einer Windschutzscheibe 28 ist.
Unter dem Dachhautabschnitt 26 sind mehrere Sensormodule 30A, 30B, 32A und 32B angeordnet, die jeweils einen Umfeldsensor 34A, 34B, 36A bzw. 36B umfassen. Die Umfeldsensoren 34A und 34B sind jeweils als sog. LiDAR-Sensor ausgebildet, der mit einer Wellenlänge von 905 nm oder 1.550 nm arbeitet. Die beiden Umfeldsensoren 36A und 36B bilden jeweils eine Kamera, die als Mono-/Multi-/Multi-Fokal- und/oder Stereo-Kamera ausgebildet sein kann. Die Kameras der Umfeldsensoren 36 A und 36B arbeiten im sichtbaren und im nahen Infrarotbereich.
Im Bereich der Sensormodule 30A, 30B, 32A und 32B bildet der Dachhautabschnitt 26 jeweils einen Durchsichtsbereich 38A, 38B, 40A bzw. 40B aus, der für Wellenlängen zwischen 300 nm und 2.000 nm und insbesondere auch für Radarstrahlung transparent ist. Die von dem Dachhautabschnitt 26 gebildete Blende hat eine Stufe 42, die, wie Fig. 2 zu entnehmen ist, bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene symmetrisch ist und ausgehend von der Fahrzeuglängsmittelebene einen sich in Heckrichtung erstreckenden Verlauf hat. Die Durchsichtsbereiche 38A und 38B sind an einer Stirnseite der Stufe 42 in einem jeweiligen vorderen Eckbereich des Dachmoduls 12 angeordnet. Die Dursichtsbereiche 40A und 40B sind nahe an der Fahrzeuglängsmittelebene symmetrisch zueinander an der Oberseite des Dachhautabschnitts 26 ausgebildet.
Um die Durchsichtsbereiche 38 A und 38B sauber halten zu können, weist das Dachmodul 12 bugseitig von der Stufe 42 jeweils eine Fluiddüse 44A bzw. 44B auf, mittels der der jeweilige Durchsichtsbereich 38A bzw. 38B mit einer unter Druck stehenden
Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden kann. Die Fluiddüsen 44A und 44B erzeugen bei Benutzung jeweils einen Fluid- bzw. Sprühkegel 46, der den betreffenden Durchsichtsbereich 38A bzw. 38B komplett abdeckt, aber unterhalb der Kante der Stufe 42 liegt. Durch die Ausbildung des Fluidkegels 46 und durch die Stufe 42 wird im Fährbetrieb des betreffenden Fahrzeugs die Reinigungsflüssigkeit jeweils in Richtung Fahrzeugseite abtransportiert, ohne dass ein wesentliches Risiko besteht, dass die Reinigungsflüssigkeit bei geöffneter Dachöffnung 18 in den Fahrzeuginnenraum gelangt (vgl. Pfeile Y in den Figuren 1 und 2). Ferner dient ein ausstellbarer Wundabweiser 58, der im vorderen Randbereich der Dachöffnung 18 angeordnet ist, als Fluidauffang- und/oder Ableitvorrichtung.
Für die beiden mittleren Durchsichtsbereiche 40 A und 40B weist das Dachmodul 12 jeweils eine Reinigungseinrichtung 48A bzw. 48B auf, die mit einer Fluiddüse 50A bzw. 50B versehen ist, die an einem Ende einer Düsenstange 52A bzw. 52B ausgebildet ist. Die Düsenstangen 52A und 52B sind in die in der Zeichnung dargestellte Betriebs- Stellung ausfahrbar, und zwar mittels des von einer Reinigungsflüssigkeit auf die
Düsenstangen 52A und 52B ausgeübten Drucks, der gegen eine insbesondere von einer Rückstellfeder ausgeübten Rückstellkraft auf die Düsenstangen 52A und 52B wirkt.
Die Fluiddüsen 50A und 50B erzeugen im Betrieb jeweils einen Fluid- bzw. Sprühkegel 54, der den betreffenden Durchsichtsbereich 40A bzw. 40B komplett abdeckt und eine Kegelachse hat, die nach vorne in Richtung Fahrzeugbug und quer zur Fahrzeuglängsrichtung angestellt ist. Hierdurch wird das Risiko minimiert, dass die Reinigungsflüs- sigkeit, die den Fluidkegel 54 bildet, im Fährbetrieb des Fahrzeugs über die Dachöffnung 18 bei geöffnetem Deckelelement 20 in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Zudem wird die von den Fluiddüsen 50A und 50B ausgebrachte Reinigungsflüssigkeit entlang der Stirnseite der Stufe 42 gemäß den in Fig. 1 dargestellten Pfeilen X seitlich nach außen abgeführt.
Des Weiteren weist das Dachmodul 12 bei der vorliegenden Ausfuhrungsform beidseits jeweils zwischen den beiden Durchsichtsbereichen 38A und 40A bzw. 38B und 40B jeweils eine Leuchtscheibe 56A bzw. 56B auf, die sog. ADS (Autonomous Drive Signalj-Leuchten zugeordnet ist, welche anzeigen, ob sich das betreffende Fahrzeug in einem autonomen Fahrmodus befindet.
Bezugszeichenliste
Ϊ 0 Fahrzeugdach 12 Dachmodul
14 Fahrzeugrohbau 16 Dachseitenholm 18 Dachöffnung 20 Deckelelement 21 Führungsschiene 22 Dachrahmen 24 Dachhautabschnitt 26 Dachhautabschnitt 28 Windschutzscheibe 30A, 3 OB Sensormodul
32A, 32B Sensormodul 34A, 34B Umfeldsensor 36A, 36B Umfeldsensor 38A, 38B Durchsichtsbereich 40A, 40B Durchsichtsbereich
42 Stufe
44 A, 44B Fluiddüse 46 Fluidkegel
48A, 48B Reinigungseinrichtung 50A, 50B Fluiddüse
52A, 52B Düsenstange 54 Fluidkegel
56A, 56B Leuchtscheibe 58 Windabweiser

Claims

Patentansprüche
1. Dachmodul eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, umfassend eine Dachhaut, die eine äußere Sichtfläche des Dachmoduls bildet, und mindestens ein Sensormodul (30A, 30B, 32A, 32B) mit einem Umfeldsensor (34A, 34B, 36A, 36B), um in einem autonomen oder teilautonomen Fährbetrieb des Kraftfahrzeuges ein Fahrzeugumfeld zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dachhaut ein Durchsichtsbereich (38A, 38B, 40A, 40B) für den Umfeldsensor (34A, 34B, 36A, 36B) ausgebildet ist und dass der Durchsichtsbereich (38A, 38B, 40A, 40B) mit einer Reinigungseinrichtung versehen ist.
2. Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung eine Fluiddüse (44A, 44B, 50A, 50B) umfasst, die bei Betätigung einen Fluidkegel (46, 54) erzeugt, der von außen auf den Durchsichtsbereich (38A, 38B, 40A, 40B) trifft.
3. Dachmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchsichtsbereich (38A, 38B, 40A, 40B) an einer Stufe (42) oder abfallenden Fläche der Dachhaut ausgebildet ist und die Fluiddüse (44A, 44B) vor der Stufe (42) oder der abfallenden Fläche auf der Dachhaut angeordnet ist.
4. Dachmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddüse (50A, 50B) zur Betätigung ausfahrbar ist und vorzugsweise an einer Düsenstange (52A, 52B) angeordnet ist, die insbesondere gegen eine Rückstellkraft mittels eines von dem Fluid ausgeübten Drucks oder eines Antriebsmittels ausfährt.
5. Dachmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddüse (50A, 50B) einen Fluidkegel (54) erzeugt, dessen Kegelachse in Richtung Fahrzeugbug weist und/oder dessen Kegelachse zumindest anteilig quer zur Dachlängsrichtung ausgerichtet ist.
6. Dachmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine Ablenkeinrichtung für das von der Fluiddüse (44A, 44B, 50A, 50B) ausgebrachte Fluid.
7. Dachmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung eine Leitfläehe umfasst, die an der Dachhaut ausgebildet ist.
8. Dachmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung ein Ausstellelement umfasst, das sich bei einer Betätigung der Fluiddüse ausstellt.
9. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Dachöffnung (18), die mittels eines Deckelelements (20) eines Dachöffnungssystems wahlweise verschließbar oder öffenbar ist.
10. Dachmodul nach Anspruch 9 in Verbindung mit einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Windabweiser des Dachöffnungssystems eine
Fluidauffang- und/oder Ableiteinrichtung umfasst oder bildet.
11. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachhaut eine bugseitige Dachblende umfasst, die einen vorderen Windlauf des betreffenden Fahrzeugs ausbildet und an der die Reinigungseinrichtung angeordnet ist, und/oder eine heckseitige Dachblende umfasst, an der die Reinigungseinrichtung angeordnet ist, und/oder eine seitliche Dachblende umfasst, an der die Reinigungseinrichtung angeordnet ist.
12. Kraftfahrzeug, umfassend ein Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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