本发明涉及一种用于机动车辆、特别是用于乘用车的车顶模块，所述车顶模块包括权利要求1的特征。
背景技术：
这种车顶模块从实践中已知，特别是作为乘用车的车顶的一部分。车顶模块作为单独的构件，可布置在车顶侧梁上，车顶侧梁是形成车身外壳的车身的一部分，车顶模块由此与车顶侧梁一起形成车顶。车顶模块具有车顶子结构，该车顶子结构可以包括车顶框架，该车顶框架形成车顶模块与车顶侧梁之间的连接结构。形成车顶模块的可见外表面的车顶蒙皮布置在车顶子结构上。车顶模块可以是完全固定的(solid)车顶元件，如果实现为全景车顶，则其具有透明的车顶部分，所述透明的车顶部分形成透视车顶部分。车顶蒙皮可以在某些区域是透明的，以便实现透视车顶部分。替代地，车顶模块可以设置有车顶打开系统，该车顶打开系统具有可移位的覆盖元件，借助于该覆盖元件可以任意打开或关闭车顶开口。具有车顶打开系统的车顶模块的车顶蒙皮延伸直至车顶开口。
特别是由电机驱动的机动车辆和/或自动驾驶的机动车辆提出了这样的问题，即驾驶车辆几乎不对环境发出声音，从而对其它道路使用者构成风险。自动驾驶车辆还存在一个问题，即在驾驶行为方面没有充分考虑环境声音。这也会对其它道路使用者产生危险。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种上述类型的车顶模块，其使得能够改进所讨论的车辆与车辆环境之间的声音沟通。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的车顶模块来实现。
因此，根据本发明提出了一种用于机动车辆、特别是用于乘用车的车顶模块，所述车顶模块包括车顶蒙皮和车顶子结构，附加地集成有部分地或完全被车顶蒙皮覆盖的用于产生声音的装置和/或部分地或完全被车顶蒙皮覆盖的用于收录声音的装置。
由于集成了用于产生声音的装置和/或用于收录声音的装置，因此，根据本发明的车顶模块使得所述机动车辆能够以集成的方式与车辆环境进行沟通，而与没有根据本发明的装置的车顶模块相比，光学外观没有变化或最多只有轻微的变化。
例如，用于产生声音的装置用于在危险情况下发出警报信号和/或用于发出所述车辆的可被听到的驾驶声或马达声和/或用于与其它道路使用者沟通——例如通过语音——和/或用于产生其它声音。这提高了交通安全性，特别是自动驾驶机动车辆和/或具有电动驱动的车辆的交通安全性。当驾驶开始或结束时，可以主动与环境以及与其它道路使用者沟通，例如，可以选择通过声音发出指示、确认、请求等。还可以与视觉障碍的道路使用者进行沟通。
被车顶蒙皮覆盖并且作为声音产生部件的用于产生声音的装置包括至少一个扬声器，例如，当所述车辆行驶时，所述扬声器可发出声音，例如标准的行驶噪音或警报信号。
替代地或附加地，用于产生声音的装置也可实现为所谓的激发器，特别是可以包括振动发生器，所述振动发生器可使车顶模块的主体振动，这些振动在车辆外部是可以听到的。例如，由振动发生器引起振动的主体是车顶蒙皮。这意味着，在这种情况下，振动发生器与车顶蒙皮耦接。当然，振动发生器也可用于引起其它车顶部件振动，例如传感器的盖和/或天线、面板和/或类似部件。
依据根据本发明的车顶模块的一个优选实施例，隔音结构布置在车顶蒙皮与车顶顶衬之间，所述车顶顶衬形成车顶模块的底侧，以便使声音产生装置发出的噪声在车辆内部保持低水平。隔音结构可以是隔热垫，所述隔热垫可以由泡沫材料制成。也可以使用双壁或夹心车顶蒙皮，其可为内部空间隔绝车顶蒙皮的外层中激发的结构声。
根据本发明的车顶模块特别是车顶传感器模块(rsm)，它在安装后为自动或半自动驾驶机动车辆的一部分。在这种情况下，根据本发明的车顶模块优选包括用于机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置，所述装置包括至少一个传感器模块，其具有至少一个用于检测车辆环境的环境传感器，该传感器模块优选被车顶蒙皮覆盖。
在实现为上述意义内的车顶传感器模块的车顶模块中，用于产生声音的装置和/或用于收录声音的装置优选也是用于机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置的一部分。
在当前的上下文中，传感器模块的布置在基本车顶蒙皮上的面板或外壳也被认为是车顶蒙皮的一部分。因此，用于产生声音的装置和/或用于收录声音的装置基本上也可布置在面板下方或传感器模块的壳体内，在这种情况下，它们被由面板或壳体形成的车顶蒙皮部分所覆盖。
设有车顶传感器模块并构成自动驾驶车辆的车辆在处于自动驾驶模式时，将自动驾驶而至少不会受到驾驶员的实质性干扰。例如，在以半自动驾驶模式运行的机动车辆中，根据本发明的车顶模块可形成驾驶员辅助系统的一部分。在集成的方式下，车顶传感器模块(rsm)形成其中包括所述机动车辆的自主或半自主驾驶所需的部件的结构元件。可以包括多个功能元件的车顶模块构成紧凑的结构单元，车辆制造商可以将其连接至车身或连接至包括车顶侧梁的车身外壳，车顶模块被容纳在车顶侧梁之间，以实现车辆车顶。
收录声音的装置特别是实现为麦克风，并且可与机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置的控制单元合作检测环境或交通状况。例如，可以根据其它车辆的噪音行为来检测它们。此外，还可以分析救护车、警察、行人和其它发出声音的人或物体，从而使得车辆与环境之间能够基于声音交流进行互动。
原则上，根据本发明的车顶模块可以具有完全固定的车顶蒙皮，或者设有车顶打开系统，其可以借助于覆盖元件选择性地打开或封闭形成在车顶模块中的车顶开口。附加地，可以在车顶蒙皮中实现透视车顶部分，实施透视车顶部分是固定的车顶的透明部分。
根据本发明的车顶模块特别是乘用车的一部分，但它也可以被应用于多用途车辆(utilityvehicle)中，其可以实现为送货车辆、自动驾驶的小型公共汽车型车辆、例如被称为人员运输车(peoplemover)的车辆，或者例如作为重物车辆的牵引装置。另外，车顶模块也可用于轨道式或水路式车辆。
本发明还涉及一种机动车辆，所述机动车辆包括上述种类的车顶模块，其特别是实现为自动或半自动驾驶车辆。所述车辆基本上可以是任何类型的道路、轨道或水路车辆。然而，优选的是，它实现为乘用车或多用途车，且可以配备有电驱动器和/或内燃机。
从说明书、附图和权利要求书中可以明显看出本发明主题的其它优势和有利的实施例。
附图说明
包括根据本发明的车顶模块的机动车辆的实施例在附图中以示意性简化的方式示出，并将在下面的描述中更详细地加以解释。
图1是机动车辆的车顶部分的俯视图，所述车顶部分设有根据本发明的车顶模块；
图2是通过图1所示的车顶部分的纵向剖视图；
图3是根据本发明的车顶模块的一个替代性实施例的透视正视图；
图4是根据本发明的与图3对应的车顶模块的另一实施例的视图；以及
图5是通过根据本发明的车顶模块的另一个实施例的纵向剖视图。
具体实施方式
图1和图2示出了机动车辆10，其实施为乘用车，并且具有车顶12，所述车顶12包括位于车顶的竖直纵向中心平面的两侧的车顶梁14，并具有布置在两个车顶梁14之间且永久地附接至所述车顶梁14的车顶模块16。车顶梁14是车身外壳的一部分。机动车辆10配备有电机和/或内燃机作为驱动装置。
车顶模块16包括布置在车顶框架20上的车顶蒙皮18，所述车顶框架20是车顶模块16的支撑结构或车顶子结构，并形成车顶模块16与车身外壳(即车顶梁14)之间的连接结构。
车顶模块16是车顶传感器模块(rsm)，其配备有使得能够实现机动车辆10的自动驾驶的装置，并包括位于车顶模块16的四个拐角部中的每一个中的传感器模块22，每个传感器模块22具有至少一个环境传感器24，借助于所述环境传感器24可以检测车辆环境，从而实现机动车辆10的自动驾驶。传感器模块22布置在车顶框架20上，并连接至与车辆的驱动和控制装置耦接的控制器(未示出)。尤其如图2所示，传感器模块22被车顶蒙皮18覆盖，车顶蒙皮18在每个传感器模块22的区域中形成侧壁26，侧壁26形成用于相应的环境传感器24的传感器透视部分。所以车顶蒙皮18的侧壁26形成传感器模块22的面板。
环境传感器24可以以多种方式实现，并且可以包括激光雷达传感器、雷达传感器、摄像装置和/或其它合适的传感器。车顶蒙皮18的形成传感器透视部分的侧壁26对于环境传感器所使用的波长而言是透明的，特别是对于波长范围在200nm至2000nm之间的电磁辐射和/或对于雷达辐射而言是透明的。
车顶模块16包括位于车顶的竖直纵向中心平面的两侧的扬声器28和麦克风30，以用于与车辆环境沟通。作为用于产生声音的装置的扬声器28和作为用于收录声音的装置的麦克风30也被车顶蒙皮18覆盖，并且形成用于机动车辆10的自动驾驶的装置的一部分。因此，它们也连接至机动车辆10的控制器，所述控制器在控制机动车辆10时考虑环境传感器24的传感器信号和借助于麦克风30收录的噪声信号。控制器可以通过评估环境传感器24和麦克风30的测量信号来检测当前的交通状况，使得机动车辆10能够自主地适应当前的交通状况并做出相应的行为。当机动车辆行驶时，经由扬声器28向环境发出行驶噪音，和/或在必要时经由扬声器28发出警报信号。
图3示出了车顶模块40，车顶模块40是一替代性实施例，但与图1和图2的车顶模块基本相同。车顶模块40与图1和图2的车顶模块的不同之处在于，它包括扬声器28和/或麦克风30，所述扬声器28和/或麦克风30是传感器模块22的一部分，并布置在与相应的环境传感器24共用的传感器支撑件上，传感器支撑件置于车顶框架20上。与图1和图2的实施例中的扬声器一样，扬声器28和/或麦克风30是用于机动车辆的自动驾驶的装置的一部分。
车顶模块40在其它方面与图1和图2的车顶模块相同，因此可参照对图1和图2的描述。
图4示出了车顶模块50，所述车顶模块50也与图1和图2的车顶模块大体相同，但与之不同的是，它包括振动发生器52而不是扬声器作为产生声音的装置，振动发生器52是传感器模块22的一部分，并在传感器模块22的区域中连接至车顶蒙皮18的底侧。作为用于自动驾驶的装置的一部分的振动发生器52可使车顶蒙皮18在传感器模块22的区域中振动，从而使车顶蒙皮18能够发出声音。即，激发结构声。
车顶模块50在其它方面与图1和图2的车顶模块相同，因此可参照对图1和图2的描述。
图5示出了车顶模块60，它同样与图1和图2的车顶模块大体相同，但与之不同的是，它包括振动发生器52而不是扬声器作为产生声音的装置，振动发生器52在中央区域中连接至车顶蒙皮18的底部，并且在被用于车辆的自动驾驶的装置的控制器激活时能够使车顶蒙皮18振动，车顶蒙皮18由此发出期望频率的噪声。车顶模块60具有由泡沫或类似材料制成的隔离层62，以便使车辆内部免受所述噪声的影响。
车顶模块60在其它方面与图1和图2的车顶模块相同，因此可参照对图1和图2的描述。
附图标记列表
10机动车辆
12车顶
14车顶梁
16车顶模块
18车顶蒙皮
20车顶框架
22传感器模块
24环境传感器
26侧壁
28扬声器
30麦克风
40车顶模块
50车顶模块
52振动发生器
60车顶模块
62隔离层
1.一种用于机动车辆、特别是用于乘用车的车顶模块，所述车顶模块包括车顶蒙皮(16)和车顶子结构以及用于机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置，所述用于机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置包括至少一个传感器模块(22)，所述传感器模块(22)具有至少一个用于检测车辆环境的环境传感器(24)，传感器模块(22)被车顶蒙皮(16)覆盖，其特征在于，所述车顶模块具有被车顶蒙皮(16)覆盖的用于产生声音的装置和被车顶蒙皮(16)覆盖的用于收录声音的装置，其中，环境传感器和用于产生声音的装置以及用于收录声音的装置连接至控制器，所述控制器是用于机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置的一部分，其中，用于产生声音的装置和用于收录声音的装置是用于机动车辆的自动驾驶或半自动驾驶的装置的一部分。
2.根据权利要求1所述的车顶模块，其特征在于，用于产生声音的装置包括至少一个扬声器(28)。
3.根据权利要求1或2所述的车顶模块，其特征在于，用于产生声音的装置包括振动发生器(52)。
4.根据权利要求3所述的车顶模块，其特征在于，振动发生器(52)与车顶蒙皮(16)耦接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车顶模块，其特征在于，隔音结构(62)布置在车顶蒙皮(16)与车顶顶衬之间，所述车顶顶衬形成车顶模块底侧。
6.一种机动车辆，其中，所述机动车辆包括根据权利要求1-5中任一项所述的车顶模块。
7.根据权利要求6所述的机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括电机作为驱动装置。
技术总结