WO2021204786A1 - Dachmodul zur bildung eines fahrzeugdachs - Google Patents

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WO2021204786A1
WO2021204786A1 PCT/EP2021/058917 EP2021058917W WO2021204786A1 WO 2021204786 A1 WO2021204786 A1 WO 2021204786A1 EP 2021058917 W EP2021058917 W EP 2021058917W WO 2021204786 A1 WO2021204786 A1 WO 2021204786A1
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roof module
roof
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reflector element
sensor
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Michael Huelsen
Craig T. Marx
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Webasto SE
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    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93273—Sensor installation details on the top of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a roof module for forming a vehicle roof according to the preamble of claim 1.
  • roof modules are known from practice.
  • a roof module can be placed on a vehicle body forming a vehicle shell.
  • the roof module can be designed as a pure fixed roof element, which has a transparent section, which forms a see-through area, in order to form a panorama roof.
  • the roof module can have a roof opening system which comprises an adjustable cover element, by means of which a roof opening can be optionally opened or closed.
  • Such roof modules always include a roof skin which forms an outer visible surface of the roof module and can be made transparent in sections to form the see-through area and in a roof module with a roof opening system extends as far as the roof opening.
  • the roof module is firmly connected to the roof side bars of the vehicle body in an assembly position.
  • environment sensors on the roof modules, which enable autonomous or partially autonomous driving of the motor vehicle in question.
  • the vehicle environment can be monitored and recorded using the environment sensors.
  • sensor modules are known which are placed on the vehicle roof, since the vehicle roof is generally the highest elevation of a vehicle from which the vehicle surroundings can be clearly seen.
  • the sensor modules formed as an attachment lead to a vehicle appearance that usually does not meet customer requirements.
  • Another disadvantage of the sensor modules placed on the vehicle roof with the environment sensors built into them is that that the environment sensors are exposed to the weather at all times. In particular, this can lead to the environment sensors freezing up and thus no longer being able to be used.
  • the sensor modules attached to the vehicle roof also result in disadvantages with regard to wind slippage and the creation of undesirable wind noise.
  • the invention is based on the object of creating a new roof module which avoids the disadvantages of the known prior art described above.
  • the roof module according to the invention is characterized by a reflector element which is assigned to the environment sensor and on which the electromagnetic signals can be reflected.
  • the reflector element deflects the electromagnetic signals that are sent or received by the environment sensor at a reflection surface.
  • This deflection of the electromagnetic signals on the reflector element makes it possible to integrate the environment sensor into the roof module in a more compact manner. Because the environment sensor itself does not need a direct view of the field of view to be observed. Instead, the field of view to be observed is mapped onto the sensor of the environment sensor via the reflector element. By deflecting the beam path of the electromagnetic signals on the reflector element, greater design freedom is achieved when placing the field sensor in the roof module.
  • special imaging characteristics can be realized through the reflection properties of the reflector element. For example, it is possible to map an enlarged or reduced field of view onto the sensor of the environment sensor.
  • What kind of reflector element is used to reflect the electromagnetic signals is basically arbitrary.
  • the reflector element has a convex or concave spherically curved reflection surface. With such spherically curved reflective surfaces, the field of view to be observed can be greatly expanded or narrowed. be nert. The focus and focus distance can also be adjusted by the reflector element.
  • a reflective surface section of a component that is not present, for example the surface component or a frame part, can be used to form the reflector element.
  • the corresponding surface section must have sufficient reflective properties for this.
  • the reflective surface section can be polished, vapor-deposited and / or coated.
  • the environment sensor has a particularly stable hold if it is attached directly or indirectly to a frame or shell component of the vehicle roof.
  • the frame part can be, for example, a roof frame.
  • the shell component can be a vehicle frame. In this way, a high level of imaging accuracy in the reflection of the electromagnetic signals from the reflector element on the sensor of the environment sensor is made possible light.
  • the reflector element can be attached to the surface component of the roof module.
  • a particularly simple fastening of the reflector element on the surface component results when the reflector element is glued, injected, screwed or clipped onto the inside of the surface component.
  • the reflector element can also be attached to the sensor housing of the environment sensor.
  • the reflector element can be preassembled at the same time when the environment sensor is installed in its sensor housing and the beam path can be pretested.
  • the environment sensor and the reflector element can be attached together to a carrier component.
  • the environment sensor and the reflector element are arranged encapsulated in a housing unit.
  • the housing unit must have at least one passage element in which the electromagnetic signals pass and can then be reflected on the reflector element.
  • a major problem with the integration of an environment sensor in a roof module is the conflict of objectives between the most compact possible construction of the roof module on the one hand and the largest possible observation area of the environment sensor on the other hand.
  • This conflict of objectives can be optimized by arranging the reflector element in the vertical direction above the passage element is. This enables the beam path of the environment sensor to be directed upwards and then reflected downwards on the reflector element. The reflected rays can then exit through the passage element arranged below and cover a large observation area.
  • the reflector element can be arranged to the side of the passage element in order to realize an optimized beam path of the environment sensor. If the passage element is also arranged above the environment sensor at the same time, this results in a beam path which enables a particularly compact design of the roof module.
  • the environment sensor is arranged in the vertical direction at least partially at the same height as the passage element. In this way, the installation space within the roof module for the encapsulated accommodation of the environment sensor can be used in an optimized manner.
  • an adjustment device can be provided with which the relative position between the environment sensor and reflector element can be adjusted.
  • a cleaning device can be provided with which the passage element can be cleaned.
  • Which type of cleaning device is used to clean the passage element is basically arbitrary.
  • a cleaning device can be implemented in a particularly simple manner if it comprises a cleaning nozzle with which a cleaning liquid can be applied in order, for example, to clean the surface of the passage element by spraying the cleaning liquid.
  • a reflection of the electromagnetic signals on the reflector element can also be hindered by the fact that the surface of the reflector element is fogged up or iced up.
  • the reflector element can be heated by means of a heating device in order to thereby ensure that the reflective surface of the reflector element is dried.
  • a see-through element can then optionally also be heated with the heating device.
  • Which type of environment sensor interacts with the reflector element is basically arbitrary. It can preferably be a lidar sensor and / or a radar sensor and / or a camera sensor and / or a multi-camera sensor.
  • the roof module according to the invention can, for example, form part of a driver assistance system.
  • the sensor roof module or Roof Sensor Module (RSM) forms an integrated component in which components are added that are required for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle in question.
  • the roof module which can include a multitude of functional elements, represents a compact structural unit that can be connected to a vehicle body series or a vehicle shell on the part of a vehicle manufacturer to form a vehicle roof, which includes roof side members between which the roof module is received .
  • the roof module according to the invention is in particular part of a passenger car, but can also be used in a commercial vehicle, for example is designed as a delivery van, as a minibus-like, autonomously driving vehicle, such as a so-called people mover, or as a truck tractor.
  • a commercial vehicle for example is designed as a delivery van, as a minibus-like, autonomously driving vehicle, such as a so-called people mover, or as a truck tractor.
  • Use of the roof module in a rail-bound or water-bound vehicle is also conceivable.
  • the invention also relates to a motor vehicle which comprises a roof module of the type described above and which is designed in particular as an autonomous or partially autonomous vehicle.
  • the vehicle can be any road, rail or water vehicle.
  • it is preferably designed as a passenger car or as a utility vehicle and can be equipped with an electric drive and / or an internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a roof module with surroundings sensor and reflector element in a schematic cross section
  • FIG. 2 shows an environment sensor with a reflector element attached to a carrier component in a side view
  • FIG 3 shows an environment sensor with a reflector element fastened in the sensor housing in a schematic cross section.
  • FIG. 1 shows a roof module O1 in a schematic cross section, only the right side edge of the roof module 01 being shown in FIG. 1.
  • the roof module 01 is placed laterally on a frame or shell component 02 of the vehicle roof and suitably fastened there.
  • a surface component 03 forming the roof skin and a roof frame 04 delimit a cavity 05 in which an environment sensor 06 is attached to each side.
  • a reflector element 07 is assigned to each of the surroundings sensor 06.
  • Electromagnetic signals 09 for example light rays or radar rays, can be reflected on the convex spherically curved reflection surface 08 of the reflector element 07.
  • Fig. 1 only the electromagnetic signals 09 are indicated at the field of view borders. tet, but of course the reflected electromagnetic signals 09 can cover the entire field of view between the field of view boundaries.
  • the electromagnetic signals 09 pass through depending on the direction of radiation, d. H.
  • a passage element 10 before or after the reflection and are deflected at the reflector element 07 in the process.
  • the electromagnetic signals 09 can either be mapped onto the sensor surface of the environment sensor 06 or are emitted by the reflector element in the desired direction.
  • the surrounding field sensor 06 can be integrated compactly into the roof module 01.
  • the field of vision can be observed directly below the roof module along the side edge of the vehicle. This means that the immediate area around the vehicle can be covered.
  • An improved all-round view with a smaller blind spot or a smaller blind spot area can also be achieved.
  • a cleaning nozzle 11 is provided with which the cleaning liquid can be sprayed onto the outside of the passage element 10 in the event of excessive contamination.
  • the reflector element 07 is glued, injected, screwed and / or clipped onto the inside of the surface component 03 of the roof module 01.
  • the reflector element 07 can also be heated.
  • the reflector element can also be realized by vapor deposition of a suitable material with good reflective properties, for example by vapor deposition on a metal layer.
  • Fig. 2 shows an environment sensor 12, on the side of which a support component 13 is attached.
  • a reflector element 14 is attached to the carrier component 13, for example glued on. With this type of attachment of the reflector element 14 to the environment sensor 12, the correct alignment of the reflector element 14 relative to the environment sensor 12 can be pre-tested prior to installation in the roof module.
  • 3 shows a further environment sensor 15 which is installed in a sensor housing 16. On the inside of the sensor housing 16, a reflector element 17 is attached, glued on for example.
  • the housing wall 18 opposite the reflector element 17 is made of a material that is permeable to the electromagnetic signals 09 of the environment sensor 15, for example of a light-transparent or radar-transparent material. In this way, the environment sensor 15 can be accommodated in an encapsulated housing unit together with the reflector element 17 protected from harmful environmental influences.

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Abstract

Es wird ein Dachmodul (01) zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einem Flächenbauteil (03), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, wobei das Dachmodul (01) mindestens einen Umfeldsensor (06, 12, 15) umfasst, der zur Erfassung der Fahrzeug Umgebung elektromagnetische Signale (09) senden und/oder empfangen kann. Dem Umfeldsensor (06, 12, 15) ist mindestens ein Reflektorelement (07, 14, 17) zugordnet, an dem die elektromagnetischen Signale (09) reflektiert werden können.

Description

Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs
Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.
Derartige Dachmodule sind aus der Praxis bekannt. Als separates Bauteil kann ein der artiges Dachmodul auf eine einen Fahrzeugrohbau bildende Fahrzeugkarosserie aufge- setzt werden. Das Dachmodul kann als reines Festdachelement ausgebildet sein, das zur Ausbildung eines Panoramadachs einen transparenten Abschnitt aufweist, der einen Durchsichtbereich bildet. Alternativ dazu kann das Dachmodul ein Dachöffnungssystem aufweisen, welches ein verstellbares Deckelelement umfasst, mittels dessen eine Dach öffnung wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Derartige Dachmodule um- fassen stets eine Dachhaut, welche eine äußere Sichtfläche des Dachmoduls bildet und zur Ausbildung des Durchsichtbereichs abschnittsweise transparent ausgeführt sein kann und bei einem Dachmodul mit Dachöffnungssystem bis an die Dachöffnung her anreicht. Vielfach wird in einer Montagestellung das Dachmodul fest mit den Dachsei tenholmen der Fahrzeugkarosserie verbunden. Des Weiteren ist es bekannt, an den Dachmodulen Umfeldsensoren anzuordnen, die ein autonomes bzw. teilautonomes Fahren des betreffenden Kraftfahrzeugs ermöglichen. Mittels der Umfeldsensoren kann die Fahrzeugumgebung überwacht und erfasst wer den. Aus dem Stand der Technik sind Sensormodule bekannt, die auf das Fahrzeugdach aufgesetzt werden, da das Fahrzeugdach in der Regel die Höchsterhebung eines Fahr- zeugs ist, von der aus die Fahrzeugumgebung gut einsehbar ist. Die als Aufsatz ausge bildeten Sensormodule führen jedoch zu einem Fahrzeugerscheinungsbild, das in der Regel nicht den Kundenanforderungen genügt. Weiter nachteilig an den auf das Fahr zeugdach aufgesetzten Sensormodulen mit den darin verbauten Umfeldsensoren ist es, dass die Umfeldsensoren auf diese Weise den Witterungseinflüssen jederzeit ausgesetzt sind. Dadurch kann es insbesondere dazu kommen, dass die Umfeldsensoren vereisen und damit nicht mehr genutzt werden können. Auch ergeben sich durch die auf dem Fahrzeugdach befestigten Sensormodule Nachteile im Hinblick auf die Windschlüpfrig keit und die Entstehung von unerwünschten Windgeräuschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Dachmodul zu schaffen, das die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Stands der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch ein Dachmodul nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfmdungsgemäße Dachmodul wird durch ein Reflektorelement charakterisiert, das dem Umfeldsensor zugeordnet ist und an dem die elektromagnetischen Signale reflek tiert werden können. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Reflektorelement die elektromagnetischen Signale, die vom Umfeldsensor gesendet oder empfangen werden, an einer Reflektionsfläche umlenkt. Durch diese Umlenkung der elektromagnetischen Signale am Reflektorelement wird es ermöglicht, den Umfeldsensor in kompakterer Weise in das Dachmodul zu integrieren. Denn der Umfeldsensor selbst braucht keine unmittelbare Sicht auf das zu beobachtende Sichtfeld. Stattdessen wird das zu beobach tende Sichtfeld über das Reflektorelement auf den Sensor des Umfeldsensors abgebil det. Durch den an dem Reflektorelement umgelenkten Strahlengang der elektromagneti schen Signale wird eine weitgehendere Gestaltungsfreiheit bei der Platzierung des Um feldsensors im Dachmodul erreicht. Daneben können durch die Reflektionseigenschaf- ten des Reflektorelements besondere Abbildungscharakteristiken realisiert werden. Bei spielsweise wird es möglich, ein vergrößertes bzw. verkleinertes Sichtfeld auf den Sen sor des Umfeldsensors abzubilden.
Welche Art von Reflektorelement zur Reflektion der elektromagnetischen Signale ein gesetzt wird, ist grundsätzlich beliebig. Im Hinblick auf eine besondere Abbildungscha rakteristik ist es besonders vorteilhaft, dass das Reflektorelement eine konvex oder kon kav sphärisch gewölbte Reflektionsfläche aufweist. Durch solche sphärisch gewölbten Reflektionsflächen kann das zu beobachtende Sichtfeld stark aufgeweitet bzw. verklei- nert werden. Auch kann die Fokussierung und Fokussierungsweite durch das Reflektor element angepasst werden.
Um die Einbringung eines zusätzlichen Bauteils in das Dachmodul zu vermeiden, kann zur Bildung des Reflektorelements ein reflektierender Oberflächenabschnitt eines ohne hin vorhanden Bauteils, beispielsweise des Flächenbauteils oder eines Rahmenteils ge nutzt werden. Der entsprechende Oberflächenabschnitt muss dazu ausreichende Reflek- tionseigenschaften aufweisen.
Zur Erhöhung der Reflektion kann der reflektierende Oberflächenabschnitt poliert, auf gedampft und/oder beschichtet werden.
Für die Befestigung des Umfeldsensors an der Fahrzeugkarosserie gibt es unterschied lichste Möglichkeiten. Einen besonders stabilen Halt erhält der Umfeldsensor, wenn dieser mittelbar oder unmittelbar an einem Rahmen- oder Rohbauteil des Fahrzeugdachs befestigt ist. Bei dem Rahmenteil kann es sich dabei beispielsweise um einen Dachrah men handeln. Bei dem Rohbauteil kann es sich um einen Fahrzeugrahmen handeln. Auf diese Weise wird eine hohe Abbildungsgenauigkeit bei der Reflektion der elektroma gnetischen Signale vom Reflektorelement auf den Sensor des Umfeldsensors ermög licht.
Auch für die Befestigung des Reflektorelements am Dachmodul gibt es unterschied lichste Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Alternative kann das Reflektorelement an dem Flächenbauteil des Dachmoduls befestigt werden. Eine besonders einfache Befesti gung des Reflektorelements am Flächenbauteil ergibt sich, wenn das Reflektorelement an der Innenseite des Flächenbauteils aufgeklebt, eingespritzt, verschraubt oder einge- clipst ist.
Gemäß einer zweiten Alternative kann das Reflektorelement auch am Sensorgehäuse des Umfeldsensors befestigt sein. Auf diese Weise kann das Reflektorelement bei der Montage des Umfeldsensors in sein Sensorgehäuse zugleich vormontiert und der Strah lengang vorgetestet werden.
Gemäß einer dritten Alternative können der Umfeldsensor und das Reflektorelement ge meinsam an einem Trägerbauteil befestigt sein. Um den Umfeldsensor und das Reflektorelement vor schädlichen Witterungseinflüssen zu schützen, ist es besonders vorteilhaft, wenn Umfeldsensor und Reflektorelement ge kapselt in einer Gehäuseeinheit angeordnet sind. Die Gehäuseeinheit muss mindestens ein Durchtrittselement aufweisen, in dem die elektromagnetischen Signale durchtreten und dann am Reflektorelement reflektiert werden können.
Ein großes Problem bei der Integration eines Umfeldsensors in ein Dachmodul stellt der Zielkonflikt zwischen einer möglichst kompakten Bauweise des Dachmoduls einerseits und eines möglichst großen Beobachtungsbereich des Umfeldsensors anderseits dar. Dieser Zielkonflikt kann dadurch optimiert werden, dass das das Reflektorelement in vertikaler Richtung oberhalb des Durchtrittselements angeordnet ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass der Strahlengang des Umfeldsensors nach oben gerichtet wird und dann am Reflektorelement nach unten reflektiert wird. Die reflektierten Strahlen können dann durch das darunter angeordnete Durchtrittselement austreten und einen großen Be obachtungsbereich üb erstreichen. In horizontaler Richtung kann das Reflektorelement seitlich des Durchtrittselements angeordnet werden, um einen optimierten Strahlengang des Umfeldsensors zu realisieren. Ist das Durchtrittselement zugleich auch oberhalb des Umfeldsensors angeordnet, so ergibt sich ein Strahlengang der eine besonders kompakte Bauweise des Dachmoduls ermöglicht.
Im Hinblick auf eine möglichst kompakte Bauweise des Dachmoduls ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn der Umfeldsensor in vertikaler Richtung zumindest teilwei se in gleicher Höhe wie das Durchtrittselement angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Bauraum innerhalb des Dachmoduls zur gekapselten Aufnahme des Umfeldsensors optimiert ausgenutzt werden.
Um den Umfeldsensor und/oder das Reflektorelement relativ zueinander justieren zu können, kann eine Justiereinrichtung vorgesehen werden, mit der die Relativposition zwischen Umfeldsensor und Reflektorelement justierbar ist.
Durch übermäßige Verschmutzung kann ein Durchtritt der elektromagnetischen Signale durch das Durchtrittselement behindert oder gänzlich ausgeschlossen werden. Um dies zu verhindern, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Reinigungsein richtung vorgesehen werden, mit der das Durchtrittselement gereinigt werden kann. Welche Art von Reinigungseinrichtung zur Reinigung des Durchtrittselements Verwen dung findet, ist grundsätzlich beliebig. Besonders einfach kann eine Reinigungseinrich tung realisiert werden, wenn diese eine Reinigungsdüse umfasst, mit der eine Reini gungsflüssigkeit ausgebracht werden kann, um beispielsweise die Oberfläche des Durchtrittselements durch Aufspritzen der Reinigungsflüssigkeit zu reinigen.
Eine Reflektion der elektromagnetischen Signale an dem Reflektorelement kann auch dadurch behindert werden, dass die Oberfläche des Reflektorelements beschlägt oder vereist. Um dies zu verhindern, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgese hen, dass das Reflektorelement mittels einer Heizeinrichtung beheizt werden kann, um dadurch für eine Trocknung der Reflektionsfläche des Reflektorelements zu sorgen. Mit der Heizeinrichtung kann dann gegebenenfalls auch ein Durchsichtelement beheizt wer den.
Welche Art von Umfeldsensor mit dem Reflektorelement zusammenwirkt, ist grund sätzlich beliebig. Bevorzugt kann es sich dabei um einen Lidarsensor und/oder um einen Radarsensor und/oder um einen Kamerasensor und/oder um einen Multikamerasensor handeln.
Ein Fahrzeug, das mit dem Sensordachmodul nach der Erfindung ausgebildet ist und ein autonom fahrendes Fahrzeug darstellt, fährt in einem autonomen Fahrmodus selbststän dig zumindest ohne wesentliche Eingriffe eines Fahrers. Bei einem Kraftfahrzeug, das in einem teilautonomen Fahrmodus betrieben wird, kann das Dachmodul nach der Er findung beispielsweise einen Teil eines Fahrerassistenzsystems bilden. Das Sensordach modul bzw. Roof Sensor Module (RSM) bildet in integrierter Weise ein Bauteil, in dem Komponenten aufgenommen sind, die zum autonomen bzw. teilautonomen Fahren des betreffenden Kraftfahrzeugs erforderlich sind. Das Dachmodul, das eine Vielzahl funk tionaler Elemente umfassen kann, stellt eine kompakte Baueinheit dar, die aufseiten ei nes Fahrzeugherstellers zur Ausbildung eines Fahrzeugdachs mit einer Fahrzeugkaros serie bzw. einem Fahrzeugrohbau verbunden werden kann, der Dachseitenholme um fasst, zwischen denen das Dachmodul aufgenommen wird.
Das Dachmodul nach der Erfindung ist insbesondere Bestandteil eines Personenkraft wagens, kann aber auch bei einem Nutzfahrzeug eingesetzt werden, das beispielsweise als Lieferwagen, als kleinbusartiges, autonom fahrendes Fahrzeug, wie ein sogenannter People Mover, oder auch als LKW -Zugmaschine ausgebildet ist. Auch ein Einsatz des Dachmoduls bei einem schienengebundenen oder wassergebundenem Fahrzeug ist denkbar.
Die Erfindung hat auch ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das ein Dachmodul der vor stehend beschriebenen Art umfasst und das insbesondere als autonom oder teilautonom fahrendes Fahrzeug ausgebildet ist. Grundsätzlich kann das Fahrzeug ein beliebiges Straßen-, schienen- oder wassergebundenes Fahrzeug sein. Es ist aber vorzugsweise als Personenkraftwagen oder als Nutzfahrzeug ausgebildet und kann mit einem Elektroan trieb und/oder einem Verbrennungsmotor ausgestattet sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Dachmodul mit Umfeldsensor und Reflektorelement im schematisierten Querschnitt;
Fig. 2 einen Umfeldsensor mit an einem Trägerbauteil befestigten Reflektorele ment in seitlicher Ansicht;
Fig. 3 einen Umfeldsensor mit einem im Sensorgehäuse befestigten Reflektorele ment im schematisierten Querschnitt.
Fig. 1 zeigt ein Dachmodul Ol im schematisierten Querschnitt, wobei in Fig. 1 nur die rechte Seitenkante des Dachmoduls 01 dargestellt ist. Das Dachmodul 01 wird seitlich auf einem Rahmen- oder Rohbauteil 02 des Fahrzeugdachs aufgelegt und dort geeignet befestigt. Ein die Dachhaut bildendes Flächenbauteil 03 und ein Dachrahmen 04 be grenzen einen Hohlraum 05, in dem seitlich jeweils ein Umfeldsensor 06 befestigt ist. Dem Umfeldsensor 06 ist jeweils ein Reflektorelement 07 zugeordnet. An der konvex sphärisch gewölbten Reflektionsfläche 08 des Reflektorelements 07 können elektroma gnetische Signale 09, beispielweise Lichtstrahlen oder Radar strahlen, reflektiert werden. In Fig. 1 sind nur die elektromagnetischen Signale 09 an den Sichtfeldgrenzen angedeu- tet, aber selbstverständlich können die reflektierten elektromagnetischen Signale 09 das gesamte Sichtfeld zwischen den Sichtfeldgrenzen abdecken.
Die elektromagnetischen Signale 09 durchtreten je nach Strahlungsrichtung, d. h. je nachdem, ob die Signale zunächst von dem Umfeldsensor 06 abgegeben wurden oder von dem Umfeldsensor 06 zu erfassen sind, vor oder nach der Reflektion ein Durch trittselement 10 und werden dabei am Reflektorelement 07 umgelenkt. Dadurch können die elektromagnetischen Signale 09 entweder auf der Sensorfläche des Umfeldsensors 06 abgebildet werden oder werden vom Reflektorelement in die gewünschte Richtung abgestrahlt. Durch diese Umlenkung der elektromagnetischen Signale 09 kann der Um feldsensor 06 kompakt in das Dachmodul 01 integriert werden. Zugleich kann das Sichtfeld direkt unterhalb des Dachmoduls entlang der Seitenkante des Fahrzeugs beob achtet werden. Dadurch kann der Nahbereich um das Fahrzeug abgedeckt werden. Auch kann eine verbesserte Rundumsicht mit geringerem Totwinkel bzw. kleinerem Totsicht bereich realisiert werden.
Zur Reinigung des Durchtrittselements 10 ist eine Reinigungsdüse 11 vorgesehen, mit der die Reinigungsflüssigkeit bei übermäßiger Verschmutzung der Außenseite des Durchtrittselements 10 aufgesprüht werden kann.
Das Reflektorelement 07 wird auf der Innenseite des Flächenbauteils 03 des Dachmo duls 01 aufgeklebt, eingespritzt, verschraubt und/oder eingeclipst. Mittels einer in Fig. 1 nicht separat dargestellten Heizeinrichtung kann das Reflektorelement 07 außerdem be heizt werden. Alternativ dazu kann das Reflektorelement auch durch Aufdampfen eines geeigneten Werkstoffs mit guten Reflektionseigenschaften, beispielsweise durch Auf dampfen einer Metallschicht realisiert werden.
Fig. 2 zeigt einen Umfeldsensor 12, an dessen Seite ein Trägerbauteil 13 befestigt ist.
An der Vorderseite des Trägerbauteils 13, dem Sensor des Umfeldsensors 12 gegen überliegend, ist ein Reflektorelement 14 am Trägerbauteil 13 befestigt, beispielsweise aufgeklebt. Durch diese Art der Befestigung des Reflektorelements 14 am Umfeldsen sor 12 kann die korrekte Ausrichtung des Reflektorelements 14 relativ zum Umfeldsen sor 12 vor der Montage im Dachmodul vorgetestet werden. Fig. 3 zeigt einen weiteren Umfeldsensor 15, der in einem Sensorgehäuse 16 verbaut ist. Auf der Innenseite des Sensorgehäuses 16 ist ein Reflektorelement 17 befestigt, bei spielsweise aufgeklebt. Die dem Reflektorelement 17 gegenüberliegende Gehäusewan dung 18 ist aus einem für die elektromagnetischen Signale 09 des Umfeldsensors 15 durchlässigen Material, beispielweise aus einem lichttransparenten oder radarstrahl transparenten Material hergestellt. Auf diese Weise kann der Umfeldsensor 15 zusam men mit dem Reflektorelement 17 vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt in einer gekapselten Gehäuseeinheit aufgenommen werden.
Bezugszeichenliste Dachmodul Rahmen- oder Rohbauteil Flächenbauteil Dachrahmen Hohlraum Umfeldsensor Reflektorelement Reflektionsfläche elektromagnetisches Signal (Sichtfeldgrenzen) Durchtrittselement Reinigungsdüse Umfeldsensor Trägerbauteil Reflektorelement Umfeldsensor Sensorgehäuse Reflektorelement Gehäusewandung

Claims

Patentansprüche
1. Dachmodul (01) zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug mit ei nem Flächenbauteil (03), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, wobei das Dachmodul (01) mindestens einen Umfeldsensor (06, 12, 15) umfasst, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elek tromagnetische Signale (09) senden und/oder empfangen kann, dadurch gekenn zeichnet, dass dem Umfeldsensor (06, 12, 15) mindestens ein Reflektorelement (07, 14, 17) zugeordnet ist, an dem die elektromagnetischen Signale (09) reflektiert wer den können.
2. Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (07, 14, 17) eine konvex oder konkav sphärisch gewölbte Reflektionsfläche (08) aufweist.
3. Dachmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfeldsen sor (06, 12, 15) mittelbar oder unmittelbar an einem Rahmen- oder Rohbauteil (02) des Fahrzeugdachs befestigt ist.
4. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement durch einen reflektierenden Oberflächenabschnitt eines Bauteils gebildet ist.
5. Dachmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der reflektierende Oberflächenabschnitt durch eine polierte, aufgedampfte und/oder beschichtete Re- flektionsoberfläche gebildet ist.
6. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (07) an dem Flächenbauteil (03) des Dachmoduls (01) befestigt ist.
7. Dachmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (07) an der Innenseite des Flächenbauteils (03) aufgeklebt, eingespritzt, verschraubt oder eingeclipst ist.
8. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (17) an einem Sensorgehäuse (16) des Umfeldsensors (15) befes tigt ist.
9. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Umfeldsensor (12) und das Reflektorelement (14) gemeinsam an einem Trägerbau teil (13) befestigt sind.
10. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfeldsensor (15) und das Reflektorelement (17) gekapselt in dem Sensorgehäuse (16) angeordnet sind, wobei das Sensorgehäuse (16) mindestens ein Durchtrittsele ment (10) umfasst, an dem die elektromagnetischen Signale (09) durchtreten kön nen.
11. Dachmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (07) in vertikaler Richtung oberhalb des Durchtrittselements (10) angeordnet ist.
12. Dachmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfeldsensor
(06) in vertikaler Richtung zumindest teilweise in gleicher Höhe wie das Durch trittselement (10) angeordnet ist.
13. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umfeldsensor und/oder dem Reflektorelement eine Justiereinrichtung zugeordnet ist, mit der die Relativposition zwischen Umfeldsensor und Reflektorelement jus tiert werden kann.
14. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umfeldsensor (06) eine Reinigungseinrichtung zugeordnet ist, mit der das Durch trittselement (10) gereinigt werden kann.
15. Dachmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsein- richtung eine Reinigungsdüse (11) umfasst, mit der eine Reinigungsflüssigkeit aus gebracht werden kann.
16. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Dachmodul eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, mit der das Reflektorelement be heizt werden kann.
17. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der
Umfeldsensor (06, 12, 15) in der Art eines Lidarsensors und/oder in der Art eines Radarsensors und/oder in der Art eines Kamerasensors und/oder in der Art eines Multikamerasensors ausgebildet ist.
18. Kraftfahrzeug, umfassend ein Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
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