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Patent Searching and Data


Title:
ROOF MODULE FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/032889
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a roof module (10) for a motor vehicle. Said roof module (10) comprises at least one sensor, an actuator, or another mechanical or electrical component and is to be mounted in the interior on the roof (15) of the motor vehicle (20). The inventive roof module (10) further comprises a control unit (ECU) that is connected to the at least one sensor, actuator, or other component of the roof module (10). Said control unit (ECU) is to be connected to at least one sensor, an actuator, or another mechanical or electrical component located outside the roof module (10). The control unit (ECU) is used for performing a plurality of functions of the motor vehicle (20) with the aid of the connected sensors, actuators, or other components.

Inventors:
BLOSE ANDREAS (DE)
ELMERING KAI (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/007510
Publication Date:
April 14, 2005
Filing Date:
July 08, 2004
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SCHALTER & SENSOREN GMBH (DE)
BLOSE ANDREAS (DE)
ELMERING KAI (DE)
International Classes:
B60R11/02; B60R11/00; B60R13/02; (IPC1-7): B60R11/00; B60R13/02
Domestic Patent References:
WO2001010111A22001-02-08
Foreign References:
US20030081123A12003-05-01
US5887939A1999-03-30
US5825096A1998-10-20
EP1067019A12001-01-10
DE4329983A11995-03-09
Attorney, Agent or Firm:
Schäfer, Wolfgang (Fuhlendorf Steimle & Becke, Postfach 10 37 62 Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Dachmodul (10) für ein Kraftfahrzeug (20) mit mindestens einem Sensor, einem Aktor oder einem sonstigen mechanischen oder elektrischen Bauelement, wobei das Dachmodul (10) zur Befestigung im Innenraum am Dach (15) des. Kraftfahrzeugs (20) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) mit einer Steuereinheit (ECU) versehen ist, dass die Steuereinheit (ECU) mit dem mindestens einen Sensor, Aktor oder sonstigen Bauelement des Dachmoduls (10) verbunden ist, dass die Steuereinheit (ECU) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor, einem Aktor oder einem sonstigen mechanischen oder elektrischen Bauelement außerhalb des Dachmoduls (10) vorgesehen ist, und dass die Steuereinheit (ECU) zur Durchführung einer Mehrzahl von Funktionen des Kraftfahrzeugs (20) unter Verwendung der angeschlossenen Sensoren, Aktoren oder sonstigen Bauelemente vorgesehen ist.
2. Dachmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regensensor, ein lichtempfindlicher Sensor und/oder ein Temperatursensor in dem Dachmodul (10) vorhanden ist.
3. Dachmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastschalter und/oder ein berührungsempfindlicher Schalter in dem Dachmodul (10) vorhanden ist.
4. Dachmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer und/oder mechanischer Antrieb in dem Dachmodul (10) vorhanden ist.
5. Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (21,26) für ein Spurererkennungssystem und/oder eine Kamera (22) für ein Nachtsichtsystem und/oder eine Kamera (23,24, 25) für ein System zur Überwachung von toten Winkeln und/oder eine Kamera (27) für ein System zur Erkennung einer Sitzbelegung vorgesehen ist, und dass das Dachmodul (10) zur Verbindung mit einer oder mehrerer der genannten Kameras vorgesehen ist.
6. Dachmodul (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der genannten Kameras in dem Dachmodul (1. 0) vorhanden ist.
7. Dachmodul (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Systeme mit Hilfe der Steuereinheit (CPU) realisiert sind.
8. Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) etwa im Bereich des Übergangs vom Dach (15) zu einer Frontscheibe (17) des Kraftfahrzeugs (20) angeordnet ist.
9. Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) in Querrichtung des Kraftfahrzeugs (20) etwa mittig angeordnet ist.
10. Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) zur Aufnahme eines Rückfahrspiegels vorgesehen ist.
Description:
Dachmodul für ein Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Sensor, einem Aktor oder einem sonstigen mechanischen oder elektrischen Bauelement, wobei das Dachmodul zur Befestigung im Innenraum am Dach des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.

Ein derartiges Dachmodul ist von im Handel befindlichen Kraftfahrzeugen bekannt. Dort ist in dem Dachmodul beispielsweise ein Regensensor enthalten, der mit einer automatischen Scheibenwischanlage gekoppelt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Dachmodul zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Dachmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Dachmodul mit einer Steuereinheit versehen ist, dass die Steuereinheit mit dem mindestens einen Sensor, Aktor oder sonstigen Bauelement des Dachmoduls verbunden ist, dass die Steuereinheit zur Verbindung mit mindestens einem Sensor, einem Aktor oder einem sonstigen mechanischen oder elektrischen Bauelement außerhalb des Dachmoduls vorgesehen ist, und dass die Steuereinheit zur Durchführung einer Mehrzahl von Funktionen des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der angeschlossenen Sensoren, Aktoren oder sonstigen Bauelemente vorgesehen ist.

Bei der Erfindung ist also in dem Dachmodul nicht nur ein Sensor oder ein Aktor, sondern auch eine Steuereinheit vorgesehen. Diese Steuereinheit ist erfindungsgemäß nicht nur mit den Sensoren und Aktoren des Dachmoduls verbunden, sondern auch mit Sensoren und Aktoren, die sich außerhalb des Dachmoduls befinden. Mit Hilfe all dieser Sensoren und Aktoren führt die Steuereinheit dann eine Mehrzahl von Funktionen des Kraftfahrzeugs aus.

Die Erfindung konzentriert somit die genannte Mehrzahl von Funktionen in der Steuereinheit des Dachmoduls unter Verwendung von Sensoren und Aktoren innerhalb und außerhalb des Dachmoduls. Diese Konzentration in einen zentralen Knoten bringt wesentliche Einsparungen mit sich.

Ebenfalls hat diese Konzentration den Vorteil, dass die von den angeschlossenen Sensoren und Aktoren gelieferten Daten in einfacher Weise zwischen den unterschiedlichen Funktionen ausgetauscht bzw. vernetzt werden können.

Die Anordnung der Steuereinheit als zentraler Knoten führt auch zu einem einfacheren Aufbau der gesamten Einrichtung, die zweckmäßigerweise auch modulartig ausgebildet sein kann.

Damit werden wiederum die Kosten gesenkt und die Wartbarkeit vereinfacht.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.

Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

Figur 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Dachmoduls für ein Kraftfahrzeug in einem nicht-montierten Zustand, Figur 2 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht des Dachmoduls der Figur 1 in einem im Innenraum am Dach des Kraftfahrzeugs montierten Zustand, gesehen aus Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs, Figur 3 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht des Dachmoduls der Figur 2 von außerhalb des Kraftfahrzeugs gesehen, Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Dachmoduls der Figuren 2 und 3, und Figur 5 zeigt eine schematische Blockdarstellung von Funktionen des Dachmoduls der Figuren 1 bis 4.

In der Figur 1 ist ein Dachmodul 10 dargestellt, das zur Aufnahme von Sensoren, Aktoren und/oder sonstigen mechanischen oder elektrischen Bauelementen sowie zur Aufnahme einer elektronischen Steuereinheit vorgesehen ist.

Das Dachmodul 10 stellt ein Gehäuse dar, das nachfolgend zum Zwecke der Beschreibung in drei Gehäuseteile 11,12, 13 aufgeteilt wird. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese drei Gehäuseteile 11,12, 13 aus sachlicher Sicht jedoch allein aufgrund ihrer fließenden Übergänge kaum voneinander trennbar bzw. unterscheidbar sind.

Das erste Gehäuseteil 11 ist als rechteckförmiger Quader ausgebildet und weist das größte Volumen der drei Gehäuseteile 11,12, 13 auf. Das erste Gehäuseteil 11 ist derart ausgebildet, dass es im Innenraum eines Kraftfahrzeugs an dessen Dach befestigt werden kann. Das zweite Gehäuseteil 12 ist kanal-oder brückenförmig ausgebildet und stellt einen Übergang zu dem dritten Gehäuseteil 13 dar. Das zweite Gehäuseteil 12 ist etwa mittig an einer Schmalseite des ersten Gehäuseteils 11 angeordnet. Das zweite Gehäuseteil 12 ragt von dem ersten Gehäuseteil 11 ab und ist nicht dazu vorgesehen, am Dach des Kraftfahrzeugs angebracht zu werden.

Das dritte Gehäuseteil 13 ist zur Aufnahme eines Rückfahrspiegels für das Kraftfahrzeug vorgesehen. Seine Form ist deshalb einerseits an die Form des aufzunehmenden Rückfahrspiegels sowie andererseits an das kanalförmige zweite Gehäuseteil 12 angepasst. Das dritte Gehäuseteil 13 ist nicht dazu vorgesehen, am Dach des Kraftfahrzeugs angebracht zu werden, sondern steht über das zweite Gehäuseteil 12 hinaus frei ab.

In den Figuren 2 bis 4 ist die Anordnung des Dachmoduls 10 innerhalb eines Kraftfahrzeugs dargestellt.

In der Figur 2 ist das Dachmodul 10 aus Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Kraftfahrzeug weist ein Dach 15 auf, an dem das Dachmodul 10 mit seinem ersten Gehäuseteil il befestigt ist. Das Dach 15 besitzt eine Ausdehnung in Querrichtung des Kraftfahrzeugs. Hinsichtlich dieser Ausdehnung ist das Dachmodul 10 etwa mittig angeordnet. Das Dach 15 weist eine etwa geradlinige Kante 16 auf, an der es zu einer Frontscheibe 17 übergeht. Das zweite und das dritte Gehäuseteil 12,13 des Dachmoduls 10 ragen in Richtung zu der Frontscheibe 17. Auf der dem dritten . Gehäuseteil 13 abgewandten Seite des Dachmoduls 10 ist in dem Dach 15 beispielhaft eine Öffnung 18 eines Schiebe-oder Glasdachs angedeutet.

In der Figur 3 ist das Dachmodul 10 von außerhalb des Kraftfahrzeugs dargestellt. Es ist somit das Dach 15, die Kante 16 und die Frontscheibe 17 des Kraftfahrzugs von außen sichtbar und das Dachmodul 10 wird durch die Frontscheibe 17 hindurch betrachtet. Insoweit ist von dem Dachmodul 10 im wesentlichen nur das zweite und das dritte Gehäuseteil 12,13 sichtbar, während das erste Gehäuseteil 11 im wesentlichen verdeckt ist.

In der Figur 4 ist das Dachmodul 10 in einer Schnittdarstellung innerhalb des Kraftfahrzeugs dargestellt.

Es ist das Dachmodul 10 mit seinen drei Gehäuseteilen 11,12, 13 und insbesondere dessen Anordnung im Hinblick auf das Dach 15, die Kante 16 und die Frontscheibe 17 des Kraftfahrzeugs erkennbar.

In dem Dachmodul 10 sind Sensoren untergebracht. Die Sensoren können in allen drei Gehäuseteilen 11,12, 13 angeordnet sein. Es kann sich dabei um einen Regensensor und/oder einen Schmutzsensor handeln, der/die auf die Frontscheibe 17 ausgerichtet bzw. der Frontscheibe 17 zugeordnet ist/sind. Es kann sich weiterhin um einen Temperatursensor beispielsweise zur Messung der Temperatur des Innenraums des Kraftfahrzeugs handeln. Ebenfalls kann es sich um einen lichterkennenden bzw. lichtempfindlichen Sensor, insbesondere eine oder mehrere Kameras handeln, die in Richtung zu der Frontscheibe 17 des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist/sind. Es versteht sich, dass auch noch weitere, ggf. auch andersartige Sensoren in dem Dachmodul 10 untergebracht sein können.

In dem Dachmodul 10 sind Aktoren untergebracht. Die Aktoren können in allen drei Gehäuseteilen 11,12, 13 angeordnet sein. Dabei kann es sich um Schalter, beispielsweise um Tastschalter oder berührungsempfindliche Schalter handeln, die insbesondere auf der Oberfläche des ersten Gehäuseteils 11 des Dachmoduls 10 angeordnet sein können, und über die eine Bedienperson bestimmte Funktionen des Kraftfahrzeugs beeinflussen kann. Weiterhin kann es sich um mechanische und/oder elektrische Antriebe handeln, beispielsweise zur Umschaltung des Rückfahrspiegels von einer Normalstellung in eine abgeblendete Stellung. Es versteht sich, dass auch noch weitere, ggf. auch andersartige Aktoren in dem Dachmodul 10 untergebracht sein können.

In dem Dachmodul 10 können auch noch sonstige elektrische und/oder mechanische Bauelemente untergebracht sein. Dabei kann es beispielsweise um eine oder mehrere Lichtquelle/n für die Beleuchtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs handeln, oder um ein Mikrofon und/oder einen Lautsprecher z. B. für eine Freisprechanlage eines Telefons oder ganz allgemein für eine Audioanlage des Kraftfahrzeugs. Es versteht sich, dass auch noch weitere, ggf. auch andersartige Bauelemente in dem Dachmodul 10 untergebracht sein können.

In dem Dachmodul 10, insbesondere in dem ersten Gehäuseteil 11 ist eine elektronische Steuereinheit untergebracht. Dabei kann es sich insbesondere um einen Mikrocontroller mit zugehörigen elektronischen Bauteilen, wie beispielsweise mit Treibern, Wandlern, Ein/Ausgabeschaltungen und dergleichen, handeln.

An die Steuereinheit sind die Sensoren, Aktoren und sonstigen elektrischen und/oder mechanischen Bauelemente, die in dem Dachmodul 10 untergebracht sind, angeschlossen. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, mit Hilfe dieser Sensoren, Aktoren und sonstigen elektrischen und/oder mechanischen Bauelemente bestimmte Funktionen des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen, insbesondere zu steuern und/oder zu regeln.

So ist es beispielsweise möglich, eine automatische Scheibenwisch-und waschanlage des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der Steuereinheit, des Regensensors und des Schmutzsensors zu realisieren. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, eine automatische Scheinwerfer-Einschalteinrichtung mit Hilfe der Steuereinheit und eines lichterkennenden Sensors zu realisieren. Es versteht sich, dass auch beliebige andere Funktionen mit Hilfe der beschriebenen Steuereinheit und der beschriebenen Sensoren, Aktoren und sonstigen elektrischen und/oder mechanischen Bauelemente realisiert werden können.

Weiterhin werden von der Steuereinheit auch Funktionen des Kraftfahrzeugs beeinflusst, insbesondere gesteuert und/oder geregelt, die von Sensoren, Aktoren und sonstigen elektrischen und/oder mechanischen Bauelemente Gebrauch machen, die auch außerhalb des Dachmoduls 10 angeordnet sind.

Dies wird nachfolgend anhand der Figur 5 erläutert.

In der Figur 5 ist ein Kraftfahrzeug 20 in schematischer Weise dargestellt. Ebenfalls ist das Dachmodul 10 in schematischer Weise innerhalb des Kraftfahrzeugs angedeutet.

Die in dem Dachmodul 10 untergebrachte Steuereinheit ist mit "ECU"gekennzeichnet (ECU = electronic control unit).

Weiterhin sind eine Mehrzahl von lichtempfindlichen Sensoren dargestellt, bei denen es sich insbesondere um Kameras handelt.

So ist eine Kamera 21 vorgesehen, die insbesondere in dem dritten Gehäuseteil 13 des Dachmoduls 10 untergebracht ist, und die zu einem Spurerkennungssystem gehört. Die Kamera 21 ist nach vorne gerichtet, hat eine Reichweite von etwa 10 Metern und ist dazu vorgesehen, auf einer Straße vorhandene Fahrspuren zu erkennen. Über Leitungen ist die Kamera 21 mit der Steuereinheit verbunden, mit deren Hilfe dann die vorgenannte Spurerkennung durchgeführt wird. Bei einem erkannten Verlassen einer Fahrspur kann beispielsweise in dem Dachmodul 10 ein akustischer und/oder optischer Aktor vorhanden sein, mit dem der Fahrer des Kraftfahrzeugs dann gewarnt werden kann.

Weiterhin ist eine Kamera 22 vorgesehen, die insbesondere in dem dritten Gehäuseteil 13 des Dachmoduls 10 untergebracht ist, und die zu einem Nachtsichtsystem gehört. Die Kamera 22 ist nach vorne gerichtet, hat eine Reichweite von etwa 100 Metern und kann als Infrarotkamera oder auf der Basis einer Restlichterkennung ausgebildet sein. Die Kamera 22 ist über Leitungen mit der Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, das von der Kamera 22 gelieferte Bild beispielsweise auf einem Monitor oder einem Display oder auf sonstige Weise dem Fahrer des Kraftfahrzeugs anzuzeigen.

Ebenfalls sind Kameras 23,24 vorgesehen, die beispielsweise in dem linken und dem rechten Außenspiegel des Kraftfahrzeugs untergebracht sind, und die zu einem System zur Überwachung eines sogenannten toten Winkels gehören. Die Kameras 23,24 sind nach hinten ausgerichtet und haben eine Reichweite von etwa 5 Metern. Die Kameras 23,24 sind über Leitungen mit der Steuereinheit verbunden. Die von den Kameras 23,24 gelieferten Bilder werden von der Steuereinheit dazu verwendet, dem Fahrer beispielsweise über einen Monitor oder dergleichen auch denjenigen Bereich anzuzeigen, den er über die genannten Außenspiegel des Kraftfahrzeugs an sich nicht einsehen kann.

Es ist eine weitere Kamera 25 vorgesehen, die im Bereich der Rückscheibe des Kraftfahrzeugs etwa mittig angeordnet ist.

Die Kamera 25 ist nach hinten ausgerichtet und hat eine Reichweite von etwa 20 Metern. Die Kamera 25 ist über Leitungen mit der Steuereinheit verbunden. Die von der Kamera 25 gelieferten Bilder werden von der Steuereinheit dazu verwendet, dem Fahrer beispielsweise über einen Monitor oder dergleichen auch denjenigen Bereich anzuzeigen, den er über den im Dachmodul. 10 enthaltenen Rückfahrspiegel des Kraftfahrzeugs an sich nicht einsehen kann.

Weiterhin kann eine Kamera 26 vorgesehen sein, die im Bereich der Rückscheibe des Kraftfahrzeugs etwa mittig angeordnet ist. Die Kamera 26 ist nach hinten ausgerichtet und hat eine Reichweite von etwa 5 Metern. Die Kamera 26 ist über Leitungen mit der Steuereinheit verbunden. Die von der Kamera 26 gelieferten Bilder können von der Steuereinheit im Rahmen des bereits erwähnten Spurerkennungssystems und/oder in einem Einparkhilfesystem verwendet werden.

Weitere Kameras 27 sind vorgesehen, die im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und die zu einem Sitzbelegungssystem gehören. In der Figur 5 sind nur zwei derartige Kameras 27 für die Vordersitze des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Es versteht sich, dass entsprechende Kameras auch den Rücksitzen des Kraftfahrzeugs zugeordnet sein können. Die Kameras 27 sind über Leitungen mit der Steuereinheit verbunden. Mit Hilfe der von den Kameras 27 gelieferten Daten ist die Steuereinheit in der Lage zu ermitteln, welche der Sitze des Kraftfahrzeugs von einer Person besetzt sind. In Abhängigkeit davon kann dann die Steuereinheit entsprechende Airbags und/oder sonstige, sitzbezogene Einrichtungen oder Funktionen aktiv oder passiv schalten.

Von der Steuereinheit in dem Dachmodul 10 werden also eine Mehrzahl von Funktionen des Kraftfahrzeugs realisiert. Die hierfür erforderlichen Sensoren, Aktoren und/oder sonstigen elektrischen oder mechanischen Bauelemente sind teilweise in- dem Dachmodul 10 untergebracht, teilweise außerhalb. Insoweit stellt die Steuereinheit in dem Dachmodul 10 einen zentralen Knoten innerhalb des Kraftfahrzeugs 20 dar, von dem die genannten Funktionen ausgeführt werden.