DE102020209929A1

DE102020209929A1 - Roof assembly for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102020209929A1
Application number: DE102020209929.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Reith
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dachbaugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug (20), aufweisend eine Mehrzahl von horizontal beabstandeten Sensorbereichen (2, 3) für Sensoreinheiten (5, 8) auf einem Fahrzeugdach (21) und eine Abdeckung (10) mit einer Deckwand (10.1) sowie Seitenwänden (10.2 - 10.6). Um sowohl Raumausnutzung als auch Aerodynamik eines Kraftfahrzeugs mit dachseitigen Sensoren zu optimieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein horizontal zu den Sensorbereichen (2, 3) versetzter Laderaumbereich (4) wenigstens in einer Schließposition durch die Abdeckung (10) abgedeckt und von benachbarten Sensorbereichen (2, 3) durch wenigstens ein Trennelement (10.6, 14) der Abdeckung (10) getrennt ist, welches sich von der Deckwand (10.1) abwärts erstreckt, wobei die Abdeckung (10) in eine Zugangsposition verstellbar ist, in welcher der Laderaumbereich (4) zugänglich ist.The invention relates to a roof assembly (1) for a motor vehicle (20), having a plurality of horizontally spaced sensor areas (2, 3) for sensor units (5, 8) on a vehicle roof (21) and a cover (10) with a top wall ( 10.1) and side walls (10.2 - 10.6). In order to optimize both the use of space and the aerodynamics of a motor vehicle with sensors on the roof, the invention provides that a cargo space area (4) that is offset horizontally to the sensor areas (2, 3) is covered by the cover (10) at least in a closed position and is separated from adjacent sensor areas ( 2, 3) is separated from the cover (10) by at least one separating element (10.6, 14) which extends downwards from the top wall (10.1), the cover (10) being adjustable into an access position in which the loading space area (4th ) is accessible.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a roof assembly for a motor vehicle, having the features of the preamble of claim 1.

Bei autonomen Kraftfahrzeugen ist es für die exakte und sichere Steuerung wesentlich, dass ausreichend aktuelle Daten über die Umgebung des Kraftfahrzeugs vorliegen. Die entsprechenden Daten können über unterschiedliche Sensoren gesammelt werden, wozu passive Sensoren wie Kameras für sichtbares Licht oder Infrarotlicht ebenso gehören wie aktive Sensoren zum Beispiel Ultraschall-, Radar- oder Lidar-Sensoren. Manche Sensoren können innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet sein, z.B. hinter der Windschutzscheibe, oder lassen sich derart an der Außenseite des Kraftfahrzeugs integrieren, dass sie von außen kaum wahrnehmbar sind, z.B. innerhalb eines Kühlergrills bzw. hinter diesem. Andere Sensoren benötigen allerdings zumindest für eine optimale Funktion eine Messposition, die gegenüber der Idealform der Verkleidung deutlich aufträgt, wobei die Idealform anhand von Design und Aerodynamik bestimmt wird. Insbesondere sollten manche Sensoren wie bspw. Infrarotsensoren oder Lidar-Sensoren auf dem Dach des Fahrzeugs angeordnet sein, um eine optimale Erfassung der Umgebung zu ermöglichen. Durch derartige Sensoren wird die Aerodynamik des Fahrzeugs wesentlich beeinträchtigt. Um diesen Nachteil zu mindern sowie teilweise auch um die Sensoren besser vor Umwelteinflüssen und Beschädigung zu schützen, ist bereits vorgeschlagen worden, sämtliche Sensoren auf dem Fahrzeugdach unter einer Abdeckung bzw. in einem Gehäuse anzuordnen. Je nach Anzahl und Größe der einzelnen Sensoren verbleibt dabei innerhalb des Gehäuses ein relativ großer, ungenutzter Hohlraum.In the case of autonomous motor vehicles, it is essential for precise and safe control that sufficiently up-to-date data about the motor vehicle's surroundings are available. The corresponding data can be collected via different sensors, including passive sensors such as cameras for visible light or infrared light as well as active sensors such as ultrasonic, radar or lidar sensors. Some sensors can be arranged inside the vehicle cabin, e.g. behind the windshield, or can be integrated on the outside of the motor vehicle in such a way that they are hardly noticeable from the outside, e.g. inside or behind a radiator grille. Other sensors, however, require a measurement position that is clearly superior to the ideal shape of the fairing, at least for optimal functioning, with the ideal shape being determined on the basis of design and aerodynamics. In particular, some sensors, such as infrared sensors or lidar sensors, should be arranged on the roof of the vehicle in order to enable optimal detection of the surroundings. The aerodynamics of the vehicle are significantly impaired by such sensors. In order to reduce this disadvantage and in part also to better protect the sensors from environmental influences and damage, it has already been proposed to arrange all the sensors on the vehicle roof under a cover or in a housing. Depending on the number and size of the individual sensors, a relatively large, unused cavity remains within the housing.

Die US 2019/0003895 A1 offenbart ein Gehäuse, mit einer Basis, deren Form zu einem Fahrzeugdach komplementär ist und die eine dadurch hindurchtretende mittige Öffnung beinhaltet. Eine Mehrzahl von Sensorbefestigungselementen ist an der Basis neben einem Außenrand der Basis befestigt. Eine Hülle ist an der Basis befestigt, deckt diese ab und definiert einen Hohlraum, der die Sensorbefestigungselemente umgibt. Die Hülle weist eine Mehrzahl von Fenstern auf, die an den Sensorbefestigungselementen ausgerichtet ist.the US 2019/0003895 A1 discloses a housing having a base which is complementary in shape to a vehicle roof and which includes a central opening therethrough. A plurality of sensor fasteners are attached to the base adjacent an outer edge of the base. A shell is attached to and covers the base and defines a cavity surrounding the sensor mounting elements. The shell has a plurality of windows aligned with the sensor mounting members.

Die US 10 099 630 B1 offenbart ein Sensorbefestigungssystem, mit einer Fahrzeugsensorabdeckung, die eine Mehrzahl von Wänden aufweist, die einen Hohlraum definieren, wobei zumindest eine der Mehrzahl von Wänden ein Fenster umfasst. In dem Hohlraum ist eine bewegliche Halterung angeordnet, die eine Plattform aufweist, wobei eine Lage der Plattform einer Lage des Fensters entspricht, wenn sich die Halterung in einer Betriebsposition befindet. Optional kann die Abdeckung eine Öffnung mit einer Klappe aufweisen, wobei die Halterung durch die Öffnung in eine Wartungsposition bewegt werden kann, wenn sich die Klappe in einer offenen Position befindet.the U.S. 10,099,630 B1 discloses a sensor mounting system having a vehicle sensor cover having a plurality of walls defining a cavity, wherein at least one of the plurality of walls includes a window. A moveable bracket is disposed in the cavity and has a platform, a position of the platform corresponding to a position of the window when the bracket is in an operative position. Optionally, the cover may have an opening with a flap, through which opening the bracket can be moved to a service position when the flap is in an open position.

Die DE 10 2018 129 839 A1 offenbart ein System mit einer Dachhalterung, die eine Ablaufschale beinhaltet, einem Sensorgehäuse, das an der Dachhalterung angeordnet ist und einem Sensor, der durch das Sensorgehäuse abgestützt ist. Ein Fluidsprüher ist auf den Sensor gerichtet und der Sensor ist über der Ablaufschale angeordnet.the DE 10 2018 129 839 A1 discloses a system having a roof mount that includes a drain pan, a sensor housing disposed on the roof mount, and a sensor supported by the sensor housing. A fluid spray is directed at the sensor and the sensor is positioned over the drain pan.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Raumausnutzung des Kraftfahrzeugs mit dachseitigen Sensoren bei gleichzeitiger Gewährleistung guter Aerodynamik noch Raum für Verbesserungen.In view of the state of the art shown, the use of space in the motor vehicle with sensors on the roof while at the same time ensuring good aerodynamics still offers room for improvement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl Raumausnutzung als auch Aerodynamik eines Kraftfahrzeugs mit dachseitigen Sensoren zu optimieren.The object of the invention is to optimize both the use of space and the aerodynamics of a motor vehicle with sensors on the roof.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Dachbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention, the object is achieved by a roof assembly with the features of claim 1, with the subclaims relating to advantageous configurations of the invention.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful way and show further refinements of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Durch die Erfindung wird eine Dachbaugruppe für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen PKW, ggf. aber auch um einen LKW, Transporter oder Bus handeln. Insbesondere kann es sich um autonomes Kraftfahrzeug handeln, also ein Kraftfahrzeug, welches sich wenigstens optional ohne Eingreifen eines Fahrers selbst steuern kann.The invention provides a roof assembly for a motor vehicle. The motor vehicle can be a car, but possibly also a truck, van or bus. In particular, it can be an autonomous motor vehicle, ie a motor vehicle which can at least optionally control itself without the intervention of a driver.

Die Dachbaugruppe weist eine Mehrzahl von horizontal beabstandeten Sensorbereichen für Sensoreinheiten auf einem Fahrzeugdach auf. Die Begriffe „horizontal“ sowie „vertikal“ beziehen sich dabei auf den bestimmungsgemäß montierten Zustand der Dachbaugruppe, wobei die vertikale Richtung mit der Z-Achse (Hochachse) des Kraftfahrzeugs übereinstimmt, während die horizontale Richtung in der X-Y-Ebene liegt, welche durch die X-Achse (Längsachse) sowie die Y-Achse (Querachse) des Kraftfahrzeugs aufgespannt wird. Die Dachbaugruppe weist eine Mehrzahl von Sensorbereichen auf, die horizontal (also in X-Richtung und/oder Y-Richtung) zueinander beabstandet sind. Jeder Sensorbereich ist für wenigstens eine Sensoreinheit vorgesehen, d.h. in zusammengebautem Zustand ist in jedem Sensorbereich wenigstens eine Sensoreinheit angeordnet.The roof assembly has a plurality of horizontally spaced sensor areas for sensor units on a vehicle roof. The terms "horizontal" and "vertical" refer to the intended mounted condition of the roof assembly, whereby the vertical direction corresponds to the Z-axis (vertical axis) of the motor vehicle, while the horizontal direction lies in the XY plane, which passes through the X-axis (longitudinal axis) and the Y-axis (transverse axis) of the motor vehicle is spanned. the The roof assembly has a plurality of sensor areas that are spaced apart from one another horizontally (that is, in the X direction and/or Y direction). Each sensor area is provided for at least one sensor unit, ie in the assembled state at least one sensor unit is arranged in each sensor area.

Jede Sensoreinheit wiederum weist einen oder mehrere Sensoren auf, wobei es sich um aktive und/oder passive Sensoren handeln kann. Neben dem eigentlichen Sensor (bzw. Sensoren) kann die Sensoreinheit insbesondere auch eine oder mehrere Verbindungsleitungen aufweisen, die z.B. der Energieversorgung des Sensors und/oder dem drahtgebundenen Datenaustausch mit dem Sensor dienen. Außerdem kann die Sensoreinheit ein Gehäuse aufweisen, welches den Sensor vor Witterungseinflüssen und/oder mechanischen Einflüssen schützt und das unter Umständen auch für eine ansprechende Optik sorgen kann. Bspw. könnte das Gehäuse - sofern es von außen sichtbar ist - in der gleichen Farbe wie die Karosserie des Kraftfahrzeugs gestaltet sein, so dass es sich optisch besser einfügt. Die Sensorbereiche sowie, nach deren Installation, die Sensoreinheiten sind auf einem Fahrzeugdach angeordnet. Dabei bezeichnet das Fahrzeugdach hier normalerweise den Teil der Karosserie, der die Fahrgastzelle bzw. den Fahrzeuginnenraum nach oben hin abschließt. Das Fahrzeugdach kann in beliebiger, bspw. in bekannter Weise konstruiert sein, z.B. mit Komponenten aus Stahlblech, die bereichsweise verstärkt sind, um einen Überrollschutz zu gewährleisten. Das Fahrzeugdach ist normalerweise überwiegend nach oben hin geschlossen, wenngleich Öffnungen vorgesehen sein können, welche bspw. der Durchführung von Leitungen zu den einzelnen Sensoreinheiten dienen.Each sensor unit in turn has one or more sensors, which can be active and/or passive sensors. In addition to the actual sensor (or sensors), the sensor unit can in particular also have one or more connecting lines, which are used, for example, to supply energy to the sensor and/or for wired data exchange with the sensor. In addition, the sensor unit can have a housing which protects the sensor from the effects of the weather and/or mechanical influences and which can also ensure an attractive appearance under certain circumstances. For example, the housing - if it is visible from the outside - could be designed in the same color as the body of the motor vehicle, so that it blends in better optically. The sensor areas and, after their installation, the sensor units are arranged on a vehicle roof. Here, the vehicle roof normally refers to the part of the body that closes off the passenger compartment or the vehicle interior at the top. The vehicle roof can be constructed in any way, e.g. in a known manner, e.g. The vehicle roof is normally mostly closed at the top, although openings can be provided which serve, for example, to lead through lines to the individual sensor units.

Des Weiteren weist die Dachbaugruppe eine Abdeckung mit einer Deckwand sowie Seitenwänden auf. Die Abdeckung, die bspw. auch als Gehäuse oder Verkleidung bezeichnet werden kann, ist wenigstens abschnittsweise oberhalb des Fahrzeugdachs angeordnet und deckt einen Bereich desselben ab. Sie weist eine Deckwand auf, die an der Oberseite der Abdeckung angeordnet ist und sich in horizontaler Richtung erstreckt, aber nicht notwendigerweise parallel zur X-Y-Ebene verläuft. An diese Deckwand schließen sich Seitenwände an, die sich von der Deckwand abwärts erstrecken. Je nach Bauform kann die Abgrenzung zwischen Deckwand und Seitenwand mehr oder weniger klar sein. Die Deckwand kann auch als Deckabschnitt bezeichnet werden und die Seitenwände können als Seitenabschnitte bezeichnet werden. Dabei ist der Begriff „Seitenwand“ nicht dahingehend auszulegen, dass die jeweilige Wand in Y-Richtung seitlich der Deckwand angeordnet sein muss. Vielmehr kann in diesem Zusammenhang eine Seitenwand auch als vordere bzw. hintere Seitenwand in X-Richtung vor bzw. hinter der Deckwand angeordnet sein. Der Verlauf der Seitenwände ist normalerweise - aus aerodynamischen oder ästhetischen Gründen - nicht parallel zur Z-Richtung, sondern zu dieser geneigt, so dass die jeweilige Seitenwand schräg abwärts verläuft. Die Abdeckung schützt einen darunterliegenden Bereich vor Witterungseinflüssen und/oder mechanischen Einflüssen und kann bspw. aus Metall und/oder Kunststoff ausgebildet sein. Um nach außen hin für eine ansprechende Optik zu sorgen, könnte die Abdeckung in der gleichen Farbe wie die Karosserie des Kraftfahrzeugs gestaltet sein.Furthermore, the roof assembly has a cover with a top wall and side walls. The cover, which can also be referred to as a housing or lining, for example, is arranged at least in sections above the vehicle roof and covers an area of the same. It has a top wall located at the top of the cover and extending in the horizontal direction, but not necessarily parallel to the X-Y plane. This top wall is adjoined by side walls which extend downwards from the top wall. Depending on the design, the demarcation between top wall and side wall can be more or less clear. The top wall may also be referred to as a top section and the side walls may be referred to as side sections. The term “side wall” is not to be interpreted to mean that the respective wall has to be arranged to the side of the top wall in the Y direction. Rather, in this context, a side wall can also be arranged as a front or rear side wall in the X-direction in front of or behind the top wall. The course of the side walls is normally - for aerodynamic or aesthetic reasons - not parallel to the Z-direction, but inclined to it, so that the respective side wall runs diagonally downwards. The cover protects an underlying area from the effects of the weather and/or mechanical influences and can be made of metal and/or plastic, for example. In order to ensure an attractive appearance from the outside, the cover could be designed in the same color as the body of the motor vehicle.

Erfindungsgemäß ist ein horizontal zu den Sensorbereichen versetzter Laderaumbereich wenigstens in einer Schließposition durch die Abdeckung abgedeckt und von benachbarten Sensorbereichen durch wenigstens ein Trennelement der Abdeckung getrennt, welches sich von der Deckwand abwärts erstreckt, wobei die Abdeckung in eine Zugangsposition verstellbar ist, in welcher der Laderaumbereich zugänglich ist. Wie bereits oben beschrieben, sind die Sensorbereiche horizontal zueinander beabstandet. Bei der vorliegenden Erfindung wird wenigstens ein Teil des Raums neben Sensorbereichen oder insbesondere wenigstens ein Teil des zwischen den Sensorbereichen gegebenen Zwischenraums als Laderaumbereich genutzt. Der Laderaumbereich ist horizontal zu den Sensorbereichen versetzt, überschneidet sich also nicht mit diesen. Bevorzugt ist der Laderaumbereich wenigstens teilweise zwischen Sensorbereichen angeordnet. Der Laderaumbereich ist normalerweise zusammenhängend, er könnte aber auch aus mehreren, voneinander getrennten Teilbereichen zusammengesetzt sein. Der Laderaumbereich ist als Stauraum für Ladung vorgesehen, bspw. Gepäck, Vorräte oder anderes.According to the invention, a cargo area that is offset horizontally from the sensor areas is covered by the cover at least in a closed position and is separated from adjacent sensor areas by at least one separating element of the cover, which extends downwards from the top wall, the cover being adjustable into an access position in which the cargo area is accessible. As already described above, the sensor areas are horizontally spaced from one another. In the present invention, at least part of the space next to sensor areas or in particular at least part of the space between the sensor areas is used as a cargo area. The cargo hold area is offset horizontally to the sensor areas so does not overlap with them. The loading space area is preferably arranged at least partially between sensor areas. The hold area is normally contiguous, but it could also be composed of several separate sub-areas. The cargo hold area is intended as storage space for cargo, e.g. luggage, supplies or other things.

Wenigstens in einer Position, die als Schließposition bezeichnet wird, ist der Laderaumbereich durch die Abdeckung abgedeckt, wodurch etwaige im Laderaumbereich befindliche Ladung nach außen hin geschützt ist. Insbesondere um eine Beschädigung oder anderweitige Beeinträchtigung der Sensoreinheiten durch die Ladung zu verhindern, ist der Laderaumbereich von Sensorbereichen, die ihm benachbart sind, durch wenigstens ein Trennelement der Abdeckung getrennt. Das Trennelement ist Teil der Abdeckung und kann je nach Ausführungsform auch als Trennwand bezeichnet werden. Es erstreckt sich von der Deckwand abwärts, wobei es sich normalerweise wenigstens entlang eines überwiegenden Teils einer Höhe des Laderaumbereichs erstreckt, d.h. über wenigstens eines überwiegenden Teils des Abstands zwischen Deckwand und Fahrzeugdach. Insbesondere kann es sich über wenigstens 50%, wenigstens 70% oder wenigstens 90% des Abstands erstrecken. Es kann sich in der Schließposition auch von der Deckwand abwärts bis zum Fahrzeugdach erstrecken. Das jeweilige Trennelement ist normalerweise starr mit der Deckwand verbunden und kann auch einstückig mit dieser ausgebildet sein. In vielen Fällen geht es bei der Trennung von Laderaumbereich und Sensorbereich lediglich um eine mechanische Trennung, die verhindern soll, dass die Ladung mit der Sensoreinheit in Berührung kommt, so dass das Trennelement auch eine durchbrochene, bspw. gitterartige Struktur oder dergleichen aufweisen könnte. Zusätzlich zur Trennfunktion stabilisiert das jeweilige Trennelement die Abdeckung allerdings auch mechanisch. Da es von der Deckwand, die sich horizontal erstreckt, abwärts verläuft und mit dieser verbunden ist, führt es zu einer strukturellen Versteifung der Abdeckung, die insbesondere bei einer gewichtssparenden, dünnwandigen Ausgestaltung von Bedeutung ist.At least in one position, which is referred to as the closed position, the loading space area is covered by the cover, as a result of which any cargo located in the loading space area is protected from the outside. In particular, in order to prevent the sensor units from being damaged or otherwise adversely affected by the load, the load compartment area is separated from sensor areas that are adjacent to it by at least one separating element of the cover. The separating element is part of the cover and, depending on the embodiment, can also be referred to as a dividing wall. It extends downwards from the deck wall, normally extending along at least a major part of a height of the cargo area, ie over at least a major part of the distance between the deck wall and the vehicle roof. In particular, it can extend over at least 50%, at least 70% or at least 90% of the distance. It can extend in the closed position from the top wall down to the vehicle roof. The respective separating element is normally rigidly connected to the top wall and can also be designed in one piece with it. In many cases, the separation of the cargo space area and the sensor area is merely a mechanical separation, which is intended to prevent the charge from coming into contact with the sensor unit, so that the separating element could also have a perforated, e.g. grid-like structure or the like. In addition to the separating function, the respective separating element also stabilizes the cover mechanically. As it descends from and is connected to the top wall, which extends horizontally, it provides structural rigidity to the cover, which is particularly important in a weight-saving, thin-walled design.

Die Abdeckung ist aus der Schließposition (die normalerweise während der Fahrt des Kraftfahrzeugs eingenommen wird) in eine Zugangsposition verstellbar, in welcher der Laderaumbereich von außen zugänglich ist. In dieser Zugangsposition kann Ladung in den Laderaumbereich eingebracht oder aus diesem herausgenommen werden. Soweit hier von einer Verstellbarkeit der Abdeckung die Rede ist, bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass alle Teile der Abdeckung bei der entsprechenden Verstellung bewegt werden. Wie nachfolgend noch deutlich wird, können Teile der Abdeckung auch stationär bleiben, während andere Teile bewegt werden. Die entsprechende Verstellung kann manuell oder motorisch erfolgen. Es versteht sich, dass auch vorgesehen sein kann, dass bspw. über Sensoren festgestellt wird, ob sich die Abdeckung in der Schließposition befindet, und falls dies nicht der Fall sein sollte, eine akustische und/oder optische Warnung ausgegeben oder sogar eine Weiterfahrt verhindert wird. Auch wäre es denkbar, dass die Abdeckung vor Fahrtbeginn automatisch in die Schließposition verstellt wird. Wenngleich hier von „einer“ Zugangsposition die Rede ist, kann je nach Ausführungsform eine Mehrzahl von Zugangspositionen vorgesehen sein, in die die Abdeckung wahlweise verstellbar ist.The cover is adjustable from the closed position (normally assumed when the motor vehicle is in motion) to an access position in which the cargo area is accessible from the outside. In this access position, cargo can be loaded into or removed from the cargo area. As far as an adjustability of the cover is discussed here, this does not necessarily mean that all parts of the cover are moved during the corresponding adjustment. As will become clear below, parts of the cover can also remain stationary while other parts are moved. The corresponding adjustment can be done manually or by motor. It goes without saying that it can also be provided that sensors are used, for example, to determine whether the cover is in the closed position, and if this is not the case, an acoustic and/or visual warning is output or even further travel is prevented . It would also be conceivable for the cover to be automatically adjusted to the closed position before the start of a journey. Although “one” access position is mentioned here, depending on the embodiment, a plurality of access positions can be provided into which the cover can be selectively adjusted.

Durch das Vorhandensein der Abdeckung wird zum einen die Aerodynamik verbessert im Vergleich zu einer Bauweise, bei der einzelne Sensoreinheiten vom Fahrzeugdach aufragen. Insbesondere kann der Zwischenraum zwischen den Sensorbereichen in horizontaler Richtung wenigstens teilweise, normalerweise vollständig, durch die Abdeckung überbrückt werden. Darüber hinaus wird der genannte Zwischenraum unterhalb der Abdeckung als Laderaumbereich nutzbar gemacht. Hierdurch wird die Raumausnutzung wesentlich verbessert. Dies kann insbesondere bspw. im Bereich von CarSharing von entscheidender Bedeutung sein, wenn sich bspw. 4 bis 6 Personen ein Fahrzeug teilen, bei welchem der Kofferraum für das Gepäck aller Personen nicht ausreicht.On the one hand, the presence of the cover improves the aerodynamics compared to a design in which individual sensor units protrude from the vehicle roof. In particular, the gap between the sensor areas in the horizontal direction can be at least partially, normally completely, bridged by the cover. In addition, the above-mentioned space below the cover can be used as a cargo area. This significantly improves the use of space. This can be of crucial importance, for example, in the area of car sharing, for example if 4 to 6 people share a vehicle in which the trunk is not sufficient for the luggage of all people.

Gemäß einer Ausführungsform bildet ein Trennelement wenigstens einen Teil einer Seitenwand. D.h. die entsprechende Seitenwand erfüllt ganz oder teilweise die Funktion eines Trennelements und trennt den Laderaumbereich von einem Sensorbereich. Da die Seitenwände randseitig der Abdeckung angeordnet sind, kann man davon sprechen, dass der entsprechende Sensorbereich am Rand sowie außerhalb der Abdeckung angeordnet ist. Insbesondere können die Seitenwände ein geschlossenes, horizontal umlaufendes System bilden, durch welches zum einen eine optimale Versteifung der Abdeckung erreicht wird und zum anderen eine optimale Abschirmung des Laderaumbereichs, sowohl gegenüber den Sensorbereichen als auch gegenüber der Fahrzeugumgebung.According to one embodiment, a separating element forms at least part of a side wall. This means that the corresponding side wall fully or partially fulfills the function of a separating element and separates the loading area from a sensor area. Since the side walls are arranged on the edge of the cover, it can be said that the corresponding sensor area is arranged on the edge and outside of the cover. In particular, the side walls can form a closed, horizontally encircling system, which achieves optimal stiffening of the cover on the one hand and optimal shielding of the luggage compartment area, both from the sensor areas and from the vehicle environment, on the other.

Hinsichtlich der Verstellbarkeit der Abdeckung sowie des Zugangs zum Laderaumbereich sind unterschiedliche Möglichkeiten gegeben. Gemäß einer Ausführungsform weist die Abdeckung eine wenigstens teilweise in einer Seitenwand angeordnete Zugangsöffnung auf sowie eine Zugangsklappe zum Verschließen der Zugangsöffnung in der Schließposition. Der Begriff „Zugangsklappe“ bezieht sich hier insbesondere auf eine schwenkbare Klappe, deren Schwenkachse bevorzugt horizontal verläuft. Es könnte sich allerdings auch um eine Schiebeklappe handeln, welche also verschiebbar an der Abdeckung angeordnet ist. Da bei vielen Fahrzeugen ein Zugriff auf den Dachbereich von vorne oder hinten schwer möglich ist, ist die Zugangsöffnung in der Regel wenigstens teilweise in oder an einer (linken oder rechten) Seitenwand angeordnet, die sich in Y-Richtung seitlich an die Deckwand anschließt. Es könnte sich hierbei in Ländern mit Rechtsverkehr um die rechte Seitenwand handeln bzw. in Ländern mit Linksverkehr um die linke Seitenwand, wobei ein sicherer Zugriff von der dem Kraftfahrzeugverkehr abgewandten Seite aus möglich ist. Es ist aber auch möglich, auf jeder Seite eine entsprechende Zugangsöffnung mit einer Zugangsklappe vorzusehen, so dass ein Be- und Entladen von beiden Seiten möglich ist. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, dass die Zugangsöffnung nicht auf die Seitenwand beschränkt ist, sondern sich auch in die Deckwand erstreckt, in welchem Fall die Zugangsklappe bspw. nach Art einer Flügeltür ausgestaltet sein könnte. Die Zugangsklappe kann manuell oder motorisch bewegt werden. In ersterem Fall wäre es insbesondere denkbar, dass sie in Richtung auf eine geöffnete Position, die der Zugangsposition entspricht, federbelastet ist. Um die Zugangsklappe zu öffnen, könnte der Benutzer einen Riegelmechanismus entriegeln, welcher beim Schließen der Zugangsklappe wiederum einrastet und diese sichert.With regard to the adjustability of the cover and access to the cargo area, there are different options. According to one embodiment, the cover has an access opening arranged at least partially in a side wall and an access flap for closing the access opening in the closed position. The term "access panel" here refers in particular to a pivotable panel, the pivot axis of which is preferably horizontal. However, it could also be a sliding flap, which is therefore arranged in a displaceable manner on the cover. Since access to the roof area from the front or rear is difficult in many vehicles, the access opening is usually at least partially arranged in or on a (left or right) side wall that adjoins the top wall laterally in the Y direction. This could be the right-hand side wall in countries with right-hand traffic or the left-hand side wall in countries with left-hand traffic, safe access being possible from the side facing away from motor vehicle traffic. However, it is also possible to provide a corresponding access opening with an access flap on each side, so that loading and unloading is possible from both sides. Under certain circumstances it can be advantageous that the access opening is not limited to the side wall, but also extends into the top wall, in which case the access flap could be designed in the manner of a wing door, for example. The access panel can be moved manually or powered. In the former case, it would be particularly conceivable that it is spring-loaded in the direction of an open position, which corresponds to the access position. To open the access panel, the user could unlock a latch mechanism which in turn snaps into place and secures when the access door is closed.

Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Teil der Abdeckung vertikal zwischen der Schließposition und der Zugangsposition verstellbar sein. Sofern nur ein Teil der Abdeckung vertikal verstellbar ist, weist dieser bevorzugt wenigstens einen Teil einer Seitenwand sowie der Deckwand auf. Insbesondere kann auch die Abdeckung insgesamt, also einschließlich sämtlicher Seitenwände sowie der Deckwand, vertikal verstellbar sein. Dabei erfolgt beim Verstellen von der Schließposition in die Zugangsposition eine Aufwärtsbewegung und beim Verstellen von der Zugangsposition in die Schließposition eine Abwärtsbewegung. Im Anschlussbereich zwischen der Abdeckung bzw. des verstellbaren Teils derselben und dem Fahrzeugdach kann eine Dichtung vorgesehen sein, die verhindert, dass Feuchtigkeit, bspw. Regenwasser eindringt. Bevorzugt ist die Verstellbewegung in die bzw. aus der Zugangsposition hierbei eine rein lineare Bewegung, so dass sich die Orientierung der Abdeckung (bzw. des Teils derselben) gegenüber dem Fahrzeugdach nicht verändert. Anders ausgedrückt, es ist bevorzugt eine rein translatorische vertikale Verstellbarkeit vorgesehen. Die hier beschriebene vertikale Verstellung lässt sich auch manuell realisieren, wobei aber zielführend normalerweise eine motorische Verstellung mittels wenigstens eines Aktors vorgesehen ist. Sofern zusätzlich eine oben beschriebene Zugangsklappe vorgesehen ist, kann die Abdeckung in wenigstens zwei unterschiedliche Zugangspositionen verstellt werden.Alternatively or additionally, at least part of the cover can be vertically adjustable between the closed position and the access position. If only part of the cover is vertically adjustable, it preferably has at least part of a side wall and the top wall. In particular, the cover as a whole, ie including all side walls and the top wall, can also be vertically adjustable. When adjusting from the closed position to the access position, an upward movement takes place and when adjusting from the access position to the closed position, there is a downward movement. A seal can be provided in the connection area between the cover or the adjustable part thereof and the vehicle roof, which seal prevents moisture, for example rainwater, from penetrating. The adjustment movement into or out of the access position is preferably a purely linear movement, so that the orientation of the cover (or part thereof) relative to the vehicle roof does not change. In other words, a purely translatory vertical adjustability is preferably provided. The vertical adjustment described here can also be implemented manually, but normally a motorized adjustment by means of at least one actuator is expediently provided. If an access flap as described above is additionally provided, the cover can be adjusted into at least two different access positions.

Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Linearaktoren dazu eingerichtet, wenigstens einen Teil der Abdeckung vertikal zu verstellen. Um eine kontrollierte Bewegung zu gewährleisten, sind normalerweise wenigstens drei paarweise zueinander beabstandete Linearaktoren notwendig. Weiter bevorzugt können vier paarweise beabstandete Linearaktoren vorgesehen sein. Die Funktionsweise der Linearaktoren ist in diesem Zusammenhang nicht eingeschränkt, bspw. können diese elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch funktionieren.A plurality of linear actuators is preferably set up to adjust at least part of the cover vertically. In order to ensure a controlled movement, at least three linear actuators spaced apart from one another in pairs are normally necessary. More preferably, four linear actuators spaced apart in pairs can be provided. The functionality of the linear actuators is not restricted in this context, for example they can function electrically, hydraulically or pneumatically.

Es ist bevorzugt, dass wenigstens ein Linearaktor wenigstens benachbart zu einem Sensorbereich angeordnet ist. Dabei kann der Linearaktor entweder benachbart zu dem Sensorbereich der entsprechenden Sensoreinheit oder auch innerhalb des Sensorbereichs angeordnet sein. Somit ist der Linearaktor entweder außerhalb des Laderaumbereichs angeordnet oder in einem Randbereich desselben (nahe dem Sensorbereich) und stört somit das Be- und Entladen nicht oder nur wenig. Bevorzugt sind sämtliche Linearaktoren wenigstens benachbart zu jeweils einem Sensorbereich angeordnet.It is preferred that at least one linear actuator is arranged at least adjacent to a sensor area. The linear actuator can be arranged either adjacent to the sensor area of the corresponding sensor unit or also within the sensor area. Thus, the linear actuator is either arranged outside of the loading space area or in an edge area of the same (near the sensor area) and thus does not interfere with the loading and unloading, or only slightly. All of the linear actuators are preferably arranged at least adjacent to one sensor area in each case.

Gemäß einer Ausgestaltung sind vier Sensorbereiche mit jeweils einem Linearaktor an Eckbereichen des Fahrzeugdachs angeordnet. In jedem der Sensorbereiche kann bspw. ein Infrarotsensor angeordnet sein, was einem gängigen Design entspricht. Wird jedem der Sensorbereiche ein Linearaktor zugeordnet, so ergibt sich durch den vergleichsweise großen Abstand der Linearaktoren eine im Allgemeinen sichere Unterstützung und Führung der Abdeckung (bzw. eines Teils derselben) bei der vertikalen Verstellung.According to one embodiment, four sensor areas, each with a linear actuator, are arranged in corner areas of the vehicle roof. An infrared sensor, for example, can be arranged in each of the sensor areas, which corresponds to a common design. If a linear actuator is assigned to each of the sensor areas, the comparatively large distance between the linear actuators results in a generally reliable support and guidance of the cover (or a part thereof) during the vertical adjustment.

Entsprechend einer Ausführungsform weist wenigstens ein Sensorbereich ein Sensorgehäuse auf, wobei ein Trennelement wenigstens in der Schließposition benachbart zum Sensorgehäuse angeordnet ist. Das Sensorgehäuse umgibt den wenigstens einen Sensor des entsprechenden Sensorbereichs vollständig oder zumindest überwiegend und schützt diesen so vor Verschmutzung, mechanischer Beschädigung oder anderen Einflüssen. Es kann auch zur elektrischen Isolierung dienen. Das Sensorgehäuse ist normalerweise derart ausgebildet, dass es beim Verstellen der Abdeckung stationär bezüglich des Fahrzeugdachs bleibt. Ein Trennelement ist wenigstens in der Schließposition benachbart zum Sensorgehäuse angeordnet, insbesondere horizontal benachbart hierzu. Hierdurch wird zum einen der Schutz der Sensoreinheit verbessert. Zum anderen ist es auch möglich, dass das Trennelement bei einer vertikalen Verstellung der Abdeckung mit dem Sensorgehäuse zusammenwirkt, so dass die Abdeckung hierdurch geführt wird. Eine dem Laderaumbereich zugewandte Wandung des Sensorgehäuses kann dabei komplementär zum Trennelement ausgebildet sein, so dass diese formschlüssig miteinander eingreifen können. Bei dieser Ausführungsform kann das Trennelement durch einen Seitenwand der Abdeckung gebildet sein. Wie bereits weiter oben angedeutet, kann ein Teil des Sensorgehäuses auch von außen sichtbar sein. Das Sensorgehäuse kann wenigstens in der Schließposition ganz oder teilweise in der Abdeckung aufgenommen sein bzw. von dieser abgedeckt sein.According to one embodiment, at least one sensor area has a sensor housing, with a separating element being arranged adjacent to the sensor housing at least in the closed position. The sensor housing completely or at least predominantly surrounds the at least one sensor of the corresponding sensor area and thus protects it from dirt, mechanical damage or other influences. It can also be used for electrical insulation. The sensor housing is typically designed to remain stationary with respect to the vehicle roof as the cover is adjusted. A separating element is arranged adjacent to the sensor housing at least in the closed position, in particular horizontally adjacent thereto. On the one hand, this improves the protection of the sensor unit. On the other hand, it is also possible for the separating element to interact with the sensor housing when the cover is adjusted vertically, so that the cover is guided through it. A wall of the sensor housing facing the loading space area can be designed to be complementary to the separating element, so that they can engage with one another in a form-fitting manner. In this embodiment, the separating element can be formed by a side wall of the cover. As already indicated above, part of the sensor housing can also be visible from the outside. At least in the closed position, the sensor housing can be completely or partially accommodated in the cover or covered by it.

Eine vollständige Aufnahme des Sensorgehäuses in der Abdeckung kann unter Umständen problematisch sein, da hierdurch der Erfassungsbereich bzw. die Effektivität der zugehörigen Sensoreinheit eingeschränkt werden können. Vorteilhaft kann die Abdeckung eine Aussparung aufweisen, in welcher das Sensorgehäuse in der Schließposition aufgenommen ist. In der Schließposition ist das Sensorgehäuse in der Aussparung aufgenommen bzw. greift in diese ein. Ein Teil der Wandung des Sensorgehäuses bildet zusammen mit der Abdeckung einen Teil der äußeren Oberfläche des Fahrzeugs.Complete accommodation of the sensor housing in the cover can sometimes be problematic, as this can limit the detection range or the effectiveness of the associated sensor unit. The cover can advantageously have a recess in which the sensor housing is accommodated in the closed position. In the closed position, the sensor housing is accommodated in the recess or engages in it. A part of the wall of the sensor housing together with the cover forms part of the outer surface of the vehicle.

Die Trennelemente dienen primär dazu, ein Eindringen von Ladung in einen Sensorbereich zu verhindern und die Abdeckung zu versteifen. Daneben können Sie allerdings auch weitere Funktionen erfüllen. Bspw. können Sie genutzt werden, um die Bewegung der Abdeckung zwischen der Schließposition und der Zugangsposition zu unterstützen. Insbesondere kann die Dachbaugruppe zumindest eine Führungseinrichtung mit zwei vertikal aneinander geführten Führungselementen aufweisen, von denen eines mit dem Fahrzeugdach verbunden ist und das andere mit der Abdeckung verbunden ist, wobei ein erstes Führungselement mit dem Fahrzeugdach verbunden ist und ein zweites Führungselement mit der Deckwand verbunden ist und als Trennelement dient. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist wenigstens eines der Führungselemente, ggf. auch beide, hohlzylindrisch ausgebildet, wobei sein Querschnitt bspw. kreisförmig, oval oder polygonal ausgebildet sein kann. Die entsprechende Zylinderachse entspricht dabei der vertikalen Richtung. Die Abmessungen der Führungselemente sind so aufeinander abgestimmt, dass sie aneinander geführt entlanggleiten können. Da ein Führungselement (stationär) mit dem Fahrzeugdach verbunden ist und das andere mit der Abdeckung, wird durch die Führung der beiden Führungselemente auch eine Führung der Abdeckung gegenüber dem Fahrzeugdach erreicht bzw. verbessert. Zusätzlich dient das (bevorzugt hohlzylindrische) zweite Führungselement allerdings auch als Trennelement, welches einen Sensorbereich gegenüber dem Laderaumbereich abschirmt. Wie bereits oben angedeutet, kann das erste Führungselement auch durch ein Sensorgehäuse gebildet sein.The primary purpose of the separators is to prevent charge from entering a sensor area and to stiffen the cover. However, you can also fulfill other functions. For example, they can be used to assist in moving the cover between the closed position and the access position. In particular, the roof assembly can have at least one guide device with two guide elements guided vertically next to one another, one of which is connected to the vehicle roof and the other of which is connected to the cover, with a first guide element being connected to the vehicle roof and a second guide element being connected to the top wall and serves as a separator. According to a preferred embodiment, at least one of the guide elements, possibly also both, is designed as a hollow cylinder, with its cross section being able to be designed, for example, as circular, oval or polygonal. The corresponding cylinder axis corresponds to the vertical direction. The dimensions of the guide elements are coordinated in such a way that they can be guided along one another. Since one guide element (stationary) is connected to the vehicle roof and the other to the cover, the guidance of the two guide elements also achieves or improves guidance of the cover relative to the vehicle roof. In addition, however, the (preferably hollow-cylindrical) second guide element also serves as a separating element, which shields a sensor area from the loading space area. As already indicated above, the first guide element can also be formed by a sensor housing.

Bei einigen Sensoren ist es vorteilhaft bzw. notwendig, diese wenigstens teilweise auf bzw. oberhalb der Deckwand anzuordnen damit ein ausreichender Erfassungsbereich gewährleistet ist. Dies betrifft bspw. einen Lidar-Sensor. Der entsprechende Sensor ist normalerweise stationär am Fahrzeugdach angeordnet, wobei die Deckwand für eine vertikale Verstellung eine Aussparung aufweisen muss, durch welche der Sensor in der Schließposition hindurchragt. Alternativ könnte der Sensor stationär an der Deckwand befestigt sein, womit sich das Problem ergibt, dass eine Verbindungsleitung des Sensors aus dem Inneren des Fahrzeugs zum Sensor führen muss und dabei sowohl in der Schließposition als auch in der Zugangsposition geschützt sein muss. In beiden Fällen kann dies in Kombination mit der oben beschriebenen Ausführungsform gelöst werden, indem wenigstens eine Komponente, die einer in der Schließposition nach oben über die Deckwand hinausragenden Sensoreinheit zugeordnet ist, innerhalb des ersten Führungselements angeordnet ist. Die Komponente (normalerweise eine elektrische Komponente wie eine Verbindungsleitung, u.U. aber auch ein Teil des Sensors selbst) ist innerhalb des hohlzylindrischen Führungselements, also in dem durch das erste Führungselement umschlossenen Hohlraum, angeordnet und so vor Beschädigungen geschützt. Die Sensoreinheit ragt in der Schließposition nach oben über die Deckwand hinaus. Falls Sie an der Deckwand befestigt ist, gilt dies selbstverständlich auch für die Ladeposition. Wenn die Sensoreinheit (z.B. ein Lidar-Sensor) stationär am Fahrzeugdach befestigt ist, kann sie in der Zugangsposition entweder vollständig unterhalb der Deckwand angeordnet sein oder noch teilweise nach oben aus dieser herausragen.With some sensors it is advantageous or necessary to arrange them at least partially on or above the top wall so that a sufficient detection range is ensured. This applies to a lidar sensor, for example. The corresponding sensor is normally arranged in a stationary manner on the vehicle roof, with the top wall having to have a recess for vertical adjustment, through which the sensor protrudes in the closed position. Alternatively, the sensor could be fixed to the top wall in a stationary manner, which poses the problem that a connecting line of the sensor must lead from inside the vehicle to the sensor and must be protected both in the closed position and in the access position. In both cases, this can be solved in combination with the above-described embodiment by arranging at least one component, which is associated with a sensor unit that protrudes upwards beyond the top wall in the closed position, within the first guide element. The component (usually an electrical component such as a connecting line, but possibly also part of the sensor itself) is arranged inside the hollow cylindrical guide element, i.e. in the cavity enclosed by the first guide element, and is thus protected from damage. In the closed position, the sensor unit protrudes upwards over the top wall. If it is attached to the top wall, this of course also applies to the loading position. If the sensor unit (e.g. a lidar sensor) is fixed in a stationary manner on the vehicle roof, in the access position it can either be arranged completely below the top wall or still partially protrude upwards from it.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dachbaugruppe;
2 eine teilweise Explosionsdarstellung der Dachbaugruppe aus 1;
3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie III-III in 1;
4 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dachbaugruppe in einer Schließposition;
5 eine perspektivische Darstellung entsprechend 4 mit der Dachbaugruppe in einer Zugangsposition;
6 eine teilweise Explosionsdarstellung der Dachbaugruppe aus 4;
7 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie VII-VII in 5; sowie
8 eine perspektivische Darstellung einer Abdeckung der Dachbaugruppe aus 1.

Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to different exemplary embodiments illustrated in the figures. It shows

1 a perspective view of a motor vehicle with a first embodiment of a roof assembly according to the invention;
2 shows a partially exploded view of the roof assembly 1 ;
3 a sectional view according to the line III-III in 1 ;
4 a perspective view of a motor vehicle with a second embodiment of a roof assembly according to the invention in a closed position;
5 a perspective view accordingly 4 with the roof assembly in an access position;
6 shows a partially exploded view of the roof assembly 4 ;
7 a sectional view according to the line VII-VII in 5 ; such as
8th a perspective view of a cover of the roof assembly 1 .

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numbers, which is why they are usually only described once.

1 bis 3 zeigen einen Teil eines autonomen Kraftfahrzeugs 20, genauer gesagt eines PKW, mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dachbaugruppe 1. 1 until 3 show part of an autonomous motor vehicle 20, more precisely a passenger car, with a first embodiment of a roof assembly 1 according to the invention.

1 ist eine perspektivische Darstellung, 2 eine teilweise Explosionsdarstellung und 3 eine Schnittdarstellung. In sämtlichen Figuren sind zur Orientierung die X-Achse (Fahrzeuglängsachse), die Y-Achse (Fahrzeugquerachse) sowie die Z-Achse (Fahrzeughochachse) eingezeichnet. 1 is a perspective view, 2 a partially exploded view and 3 a sectional view. In all figures, the X-axis (vehicle longitudinal axis), the Y-axis (vehicle transverse axis) and the Z-axis (vehicle vertical axis) are shown for orientation.

Auf einem Dach 21 des Kraftfahrzeugs 20 sind vier Infrarot-Sensoreinheiten 5 angeordnet, die jeweils in Eckbereichen des Daches 21 angeordnet sind. Jede Infrarot-Sensoreinheit 5 nimmt dabei einen Sensorbereich 2 auf dem Dach 21 ein. Des Weiteren ist eine Abdeckung 10 erkennbar, die einen überwiegenden Teil des Fahrzeugdaches 21 sowie Teile der Infrarot-Sensoreinheiten 5 abdeckt. In einem zentralen Bereich einer Deckwand 10.1 der Abdeckung 10, welche sich horizontal erstreckt, ist eine Lidar-Sensoreinheit 9 angeordnet, die nach oben über die Deckwand 10.1 hinausragt. Die durch die Sensoreinheiten 5, 9 gelieferten Sensordaten tragen wesentlich dazu bei, es dem autonomen Kraftfahrzeug 20 zu ermöglichen, sich ohne Eingreifen eines Fahrers in Abhängigkeit von der aktuellen Umgebung selbst zu steuern.Four infrared sensor units 5 are arranged on a roof 21 of the motor vehicle 20 and are each arranged in corner regions of the roof 21 . Each infrared sensor unit 5 occupies a sensor area 2 on the roof 21 . A cover 10 can also be seen, which covers a major part of the vehicle roof 21 and parts of the infrared sensor units 5 . In a central area of a top wall 10.1 of the cover 10, which extends horizontally, a lidar sensor unit 9 is arranged, which protrudes upwards over the top wall 10.1. The sensor data supplied by the sensor units 5, 9 make a significant contribution to enabling the autonomous motor vehicle 20 to control itself as a function of the current environment without the intervention of a driver.

Die Abdeckung 10 ist in 8 einzeln in einer perspektivischen Ansicht von unten dargestellt. Sie kann bspw. aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt sein und weist neben der Deckwand 10.1 mehrere Seitenwände 10.2 - 10.6 auf, nämlich eine vordere Seitenwand 10.2, eine hintere Seitenwand 10.3, eine linke Seitenwand 10.4, eine rechte Seitenwand 10.5 sowie vier abgewinkelte Eckwände 10.6. Die Seitenwände erstrecken sich jeweils von der Deckwand 10.1 abwärts. Die linke Seitenwand 10.4 sowie die rechte Seitenwand 10.5 weisen zudem jeweils eine Zugangsöffnung 11 auf sowie eine Zugangsklappe 12, die um eine parallel zur X-Achse verlaufende Schwenkachse S schwenkbar ist. Durch Schwenken der Zugangsklappe 12 kann die Zugangsöffnung 11 geöffnet oder verschlossen werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Zugangsklappe 12 durch ein hier nicht dargestelltes Federelement in Richtung auf die in 1 und 3 dargestellte geöffnete Position vorgespannt ist, so dass der Benutzer zum Öffnen der Zugangsklappe 12 lediglich einen hier ebenfalls nicht dargestellten Riegelmechanismus betätigen muss, wonach die Zugangsklappe 12 von selbst, also federkraftbedingt aufschwenkt. Unterhalb der Abdeckung 10 ist ein Laderaumbereich ausgebildet, der sich wenigstens teilweise zwischen den Infrarot-Sensoreinheiten 5 erstreckt. Jede Infrarot-Sensoreinheit 5 weist dabei ein Sensorgehäuse 6 auf. In dem jeweiligen Sensorbereich 2 ist der eigentliche Infrarot-Sensor 8 angeordnet.The cover 10 is in 8th shown individually in a perspective view from below. It can, for example, be made of fiber-reinforced plastic and, in addition to the top wall 10.1, has several side walls 10.2-10.6, namely a front side wall 10.2, a rear side wall 10.3, a left side wall 10.4, a right side wall 10.5 and four angled corner walls 10.6. The side walls each extend downwards from the top wall 10.1. The left side wall 10.4 and the right side wall 10.5 also each have an access opening 11 and an access flap 12, which can be pivoted about a pivot axis S running parallel to the X-axis. By pivoting the access flap 12, the access opening 11 can be opened or closed. For example, it can be provided that the access flap 12 is pushed by a spring element, not shown here, in the direction of the 1 and 3 shown open position is biased, so that the user to open the access flap 12 only has to actuate a latch mechanism, also not shown here, after which the access flap 12 swings open by itself, ie due to spring force. Below the cover 10 there is a luggage compartment area which extends at least partially between the infrared sensor units 5 . Each infrared sensor unit 5 has a sensor housing 6 . The actual infrared sensor 8 is arranged in the respective sensor area 2 .

Jede Eckwand 10.6 ist als Trennelement ausgebildet, welches den Laderaumbereich 4 von dem innerhalb des Sensorgehäuses 6 angeordneten Sensorbereich 2 trennt. Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung in 3 hervorgeht, erstreckt sich die jeweilige Eckwand 10.6 über die gesamte Höhe des Laderaumbereichs 4 zwischen dem Fahrzeugdach 21 und der Deckwand 10.1. Wenn ein Benutzer, wie in 3 angedeutet, Ladung 30 durch die Zugangsöffnung 11 in den Laderaumbereich 4 einbringt, verhindert die als Trennelement wirkende Eckwand 10.6, dass Ladung 30 in den Sensorbereich 2 eindringt und den Infrarotsensor 8 beschädigt. Außerdem dienen die Eckwände 10.6 zusammen mit den anderen Seitenwänden 10.2-10.5 zur strukturellen Versteifung der Abdeckung 10. Ein hohlzylindrisches erstes Zylinderelement 13 ist am Fahrzeugdach 21 befestigt und bildet gewissermaßen einen Fuß der Lidar-Sensoreinheit 9. Es kann Teile des Lidar-Sensors und/oder eine Verbindungsleitung aufnehmen, an welche der Lidar-Sensor angeschlossen ist. Die Abdeckung weist als weiteres Trennelement ein hohlzylindrisches zweites Zylinderelement 14 auf, welches mit einem zentralen Bereich der Deckwand 10.1 verbunden ist. Dieses zweite Zylinderelement 14 umgibt das erste Zylinderelement 13.Each corner wall 10.6 is designed as a separating element which separates the loading space area 4 from the sensor area 2 arranged inside the sensor housing 6. As can be seen in particular from the sectional view in 3 shows, the respective corner wall 10.6 extends over the entire height of the loading space area 4 between the vehicle roof 21 and the top wall 10.1. If a user, as in 3 indicated, charges 30 through the access opening 11 into the cargo hold area 4, acting as a separating element corner wall 10.6 prevents charge 30 from penetrating into the sensor area 2 and damaging the infrared sensor 8. In addition, the corner walls 10.6, together with the other side walls 10.2-10.5, serve to structurally reinforce the cover 10. A hollow-cylindrical first cylinder element 13 is attached to the vehicle roof 21 and to a certain extent forms a foot of the lidar sensor unit 9. It can be parts of the lidar sensor and/or or take up a connecting line to which the lidar sensor is connected. As a further separating element, the cover has a hollow-cylindrical second cylinder element 14, which is connected to a central region of the top wall 10.1. This second cylinder element 14 surrounds the first cylinder element 13.

Wie in der teilweisen Explosionsdarstellung in 2 sowie in 8 erkennbar ist, weist die Abdeckung 10 im Bereich der Eckwände 10.6 Aussparungen 10.7 auf, in denen jeweils ein Sensorgehäuse 6 aufgenommen ist, d. h. die Form der jeweiligen Aussparung 10.7 ist an die Form des Sensorgehäuses angepasst. 1 und 3 zeigen jeweils eine Zugangsposition der Abdeckung 10, in welcher die Zugangsklappe 12 geöffnet ist. Durch Verstellen der Zugangsklappe 12 in eine geschlossene Position kann die Abdeckung 10 in eine Schließposition verstellt werden, in welcher der Laderaumbereich 4 nach außen soweit abgeschlossen ist, dass ein Eindringen von Flüssigkeit oder Schmutz zumindest weitgehend ausgeschlossen ist.As shown in the partially exploded view in 2 as in 8th As can be seen, the cover 10 has cutouts 10.7 in the area of the corner walls 10.6, in each of which a sensor housing 6 is accommodated, ie the shape of the respective cutout 10.7 is adapted to the shape of the sensor housing. 1 and 3 each show an access position of the cover 10 in which the access flap 12 is open. By moving the access flap 12 into a closed position, the cover 10 can be moved into a closed position in which the loading space area 4 is closed off from the outside to such an extent that the ingress of liquid or dirt is at least largely ruled out.

In diesem Beispiel sind Zugangsöffnungen 11 auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs 20 vorgesehen. Natürlich könnte alternativ oder zusätzlich auch lediglich eine Zugangsöffnung auf der linken oder der rechten Seite vorgesehen sein, um z.B. in Ländern mit Links- bzw. Rechtsverkehr einen bequemen Zugriff von der dem Kraftfahrzeugverkehr abgewandten Seite des Kraftfahrzeugs, also zum Beispiel von einem Bordstein aus zu ermöglichen.In this example, access openings 11 are provided on both sides of the automobile 20 . Of course, as an alternative or in addition, only one access opening could be provided on the left or right side, for example in countries with left-hand or right-hand traffic, to enable easy access from the side of the motor vehicle facing away from motor vehicle traffic, for example from a curb .

Es versteht sich, dass statt einer federbelasteten Zugangsklappe 12 auch eine aktorbetriebene z.B. motorisch schwenkbare Zugangsklappe 12 denkbar wäre, die durch einen entsprechenden Aktor geschwenkt werden kann. In diesem Fall wäre es auch denkbar, dass die Zugangsklappe 12 vor Fahrtantritt automatisch geschlossen wird, falls der Benutzer dies vergessen haben sollte. Ebenfalls wäre es sowohl für die aktorbetriebene Zugangsklappe 12 als auch für den manuellen Betrieb der Zugangsklappe 12 möglich, dass der Zustand der Zugangsklappe 12 über Sensoren festgestellt wird und ggf. eine akustische oder optische Warnmeldung für den Benutzer erzeugt wird.It goes without saying that instead of a spring-loaded access flap 12, an actuator-operated access flap 12, e.g. In this case, it would also be conceivable for the access flap 12 to be closed automatically before the start of the journey, if the user should have forgotten to do so. It would also be possible both for the actuator-operated access flap 12 and for the manual operation of the access flap 12 that the status of the access flap 12 is determined via sensors and, if necessary, an acoustic or visual warning message is generated for the user.

4 bis 7 zeigen einen Teil eines Kraftfahrzeugs 20 mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dachanordnung 1. 4 entspricht dabei weitgehend 1. Auch bei dieser Ausführungsform sind wiederum vier Infrarot-Sensoreinheiten 5 mit gehörigen Sensorgehäusen 6 vorgesehen. Die Abdeckung 10 ist bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen identisch zur ersten Ausführungsform ausgebildet und schließt in der in 4 dargestellten Schließposition den innenliegenden Laderaumbereich 4 nach außen hin ab. Um Zugang zum Laderaumbereich 4 zu erlangen, kann entweder wie bei der ersten Ausführungsform eine Zugangsklappe 12 geöffnet werden oder die Abdeckung 10 kann mittels vier Linearaktoren 15 vertikal angehoben werden, wodurch sie in die in 5 dargestellte Zugangsposition gelangt. In dieser Zugangsposition ist von links und rechts sowie bei Bedarf auch von vorne und hinten ein Zugriff auf den Laderaumbereich 4 möglich, um Ladung 30 hinzuzufügen oder zu entnehmen. Jeder der Linearaktoren 15 ist im Bereich einer Sensoreinheit 5 angeordnet, genauer gesagt unmittelbar benachbart zu einem Sensorgehäuse 6. Auf diese Weise wird der nutzbare Laderaumbereich 4 durch die Linearaktoren 15 nur minimal beeinträchtigt. 4 until 7 show part of a motor vehicle 20 with a second embodiment of a roof assembly 1 according to the invention. 4 largely corresponds 1 . Four infrared sensor units 5 with associated sensor housings 6 are also provided in this embodiment. In this embodiment, the cover 10 is designed essentially identically to the first embodiment and closes in FIG 4 shown closed position from the inner cargo area 4 to the outside. In order to gain access to the luggage compartment area 4, either an access flap 12 can be opened, as in the first embodiment, or the cover 10 can be lifted vertically by means of four linear actuators 15, as a result of which it can be moved into the in 5 access position shown arrives. In this access position, access to the cargo area 4 is possible from the left and right and, if necessary, also from the front and rear, in order to add or remove cargo 30 . Each of the linear actuators 15 is arranged in the area of a sensor unit 5, more precisely directly adjacent to a sensor housing 6. In this way, the usable loading space area 4 is only minimally affected by the linear actuators 15.

Außerdem ergibt sich durch den großen paarweisen Abstand der Linearaktoren 15 eine vergleichsweise sichere Abstützung und Führung der Abdeckung 10. Diese wird allerdings noch durch eine Führungseinrichtung verbessert. Dabei bildet das erste Zylinderelement 13 der Lidar-Sensoreinheit 9 ein erstes Führungselement, welches stationär am Fahrzeugdach 21 befestigt ist, während das zweite Zylinderelement 14 ein zweites Führungselement bildet, welches unterseitig an der Deckwand 10.1 befestigt ist. Die Abmessungen der holzylindrischen Führungselemente 13, 14 sind so aufeinander abgestimmt, dass sie vertikal aneinander geführt entlanggleiten können, wenn die Abdeckung 10 zwischen der Zugangsposition und der Schließposition verstellt wird. Eine wesentliche Funktion der Zylinderelemente 13, 14 besteht somit darin, eine sichere Führung der Abdeckung 10 beim vertikalen Verstellen zu gewährleisten. Wenn die Lidar-Sensoreinheit 9 stationär an der Deckwand 10.1 montiert wäre, könnte das erste Zylinderelement 13 nach oben hin offen sein. Es könnte eine Verbindungsleitung der Lidar-Sensoreinheit 9 aufzunehmen und so zusammen mit dem zweiten Zylinderelement 14 davor schützen, dass diese durch die Ladung 30 eingeklemmt oder beschädigt wird. In jedem Fall wirkt das Zylinderelement 14 als Trennelement, welches einen der Lidar-Sensoreinheit 9 zugeordneten Sensorbereich 3 gegenüber dem Laderaumbereich 4 abgrenzt.In addition, the large paired spacing of the linear actuators 15 results in a comparatively secure support and guidance of the cover 10. However, this is further improved by a guide device. The first cylinder element 13 of the lidar sensor unit 9 forms a first guide element, which is fixed in a stationary manner on the vehicle roof 21, while the second cylinder element 14 forms a second guide element, which is fixed on the underside on the top wall 10.1. The dimensions of the wooden-cylindrical guide elements 13, 14 are matched to one another in such a way that they can slide along one another, guided vertically, when the cover 10 is adjusted between the access position and the closed position. An essential function of the cylinder elements 13, 14 is therefore to ensure that the cover 10 is guided reliably during vertical adjustment. If the lidar sensor unit 9 were mounted in a stationary manner on the top wall 10.1, the first cylinder element 13 could be open at the top. It could accommodate a connecting line of the lidar sensor unit 9 and thus, together with the second cylinder element 14, protect it from being pinched or damaged by the charge 30. In any case, the cylinder element 14 acts as a separating element, which separates a sensor area 3 assigned to the lidar sensor unit 9 from the cargo hold area 4 .

Wie in 5 - 7 erkennbar ist, ist jeweils ein Sensorgehäuse 6 in einer Aussparung 10.7 aufgenommen, wenn sich die Abdeckung 10 in der in 4 dargestellten Schließposition befindet. Um ein Eindringen von Flüssigkeit oder Schmutz in den Laderaumbereich 4 zu verhindern, ist auf Seiten des Fahrzeugdachs eine elastische Dichtung 16 angeordnet, die einen möglichen Zwischenraum zwischen der Abdeckung 10 und dem Fahrzeugdach 21 verschließt. Da die Form der Aussparungen 10.7 bzw. die Form der Eckwände 10.6 an die Form der Sensorgehäuse 6 angepasst ist, wirken die Eckwände 10.6 ebenfalls mit den Sensorgehäusen 6 als Führungselemente zusammen, wodurch die vertikale Führung der Abdeckung 10 weiter verbessert wird.As in 5 - 7 can be seen, a sensor housing 6 is accommodated in a recess 10.7 when the cover 10 is in 4 shown closed position. In order to prevent liquid or dirt from penetrating into the loading space area 4 , an elastic seal 16 is arranged on the side of the vehicle roof, which seal closes a possible intermediate space between the cover 10 and the vehicle roof 21 . Since the shape of the recesses 10.7 or the shape of the corner walls 10.6 is adapted to the shape of the sensor housing 6, the corner walls 10.6 also act together with the sensor housing 6 as guide elements, whereby the vertical guidance of the cover 10 is further improved.

BezugszeichenlisteReference List

11: Dachbaugrupperoof assembly
2, 32, 3: Sensorbereichsensor area
44: Laderaumbereichcargo area
55: Infrarot-SensoreinheitInfrared sensor unit
66: Sensorgehäusesensor housing
88th: Infrarot-Sensorinfrared sensor
99: Lidar-Sensoreinheitlidar sensor unit
1010: Abdeckungcover
10.110.1: Deckwandtop wall
10.2-10.610.2-10.6: SeitenwandSide wall
10.710.7: Aussparungrecess
1111: Zugangsöffnungaccess opening
1212: Zugangsklappeaccess flap
13, 1413, 14: Zylinderelementcylinder element
1515: Linearaktorlinear actuator
1616: Dichtungpoetry
2020: Kraftfahrzeugmotor vehicle
2121: Dachroof
2222: Innenrauminner space
3030: Ladungcharge
SS: Schwenkachsepivot axis
XX: X-AchseX axis
YY: Y-AchseY axis
ZZ: Z-AchseZ axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2019/0003895 A1 [0003]
US10099630B1 [0004]
DE 102018129839 A1 [0005]

Claims

Roof assembly (1) for a motor vehicle (20), having a plurality of horizontally spaced sensor areas (2, 3) for sensor units (5, 9) on a vehicle roof (21) and a cover (10) with a top wall (10.1) and side walls (10.2 - 10.6), characterized in that a loading space area (4) offset horizontally to the sensor areas (2, 3) is covered by the cover (10) at least in a closed position and is separated from adjacent sensor areas (2, 3) by at least one separating element ( 10.6, 14) of the cover (10) extending downwards from the top wall (10.1), the cover (10) being displaceable into an access position in which the cargo hold area (4) is accessible.

roof assembly claim 1 , characterized in that a separating element (10.6, 14) forms at least part of a side wall (10.2 - 10.6).

Roof assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (10) has an access opening (11) arranged at least partially in a side wall (10.2 - 10.6) and an access flap (12) for closing the access opening (11) in the closed position.

A roof assembly as claimed in any preceding claim, characterized in that at least part of the cover (10) is vertically adjustable between the closed position and the access position.

roof assembly claim 4 , characterized in that a plurality of linear actuators (15) is adapted to adjust at least part of the cover (10) vertically.

roof assembly claim 5 , characterized in that at least one linear actuator (15) is arranged at least adjacent to a sensor area (2, 3).

roof assembly claim 6 , characterized in that four sensor areas (2, 3) each having a linear actuator (15) are arranged in corner areas of the vehicle roof (21).

Roof assembly according to one of the preceding claims , characterized in that at least one sensor area (2, 3) has a sensor housing (6), a separating element (10.6, 14) being arranged adjacent to the sensor housing (6) at least in the closed position.

Roof assembly according to one of the preceding claims , characterized in that it has at least one guide device with two guide elements (6, 13, 10.6, 14) guided vertically next to one another, with a first guide element (6, 13) being connected to the vehicle roof (21) and a second guide element (10.6, 14) is connected to the top wall (10.1) and serves as a separating element.

roof assembly claim 9 characterized in that at least one component associated with a sensor unit (5, 9) projecting upwards out of the top wall (10.1) in the closed position is arranged within the first guide element (6, 13).