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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Sensoranordnung zum Selbstpositionieren eines Sensors in einem Bauteil des Fahrzeugs, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, und ein Verfahren zur Montage eines Sensors einer solchen Sensoranordnung in einem Bauteil bei einer Montage des Bauteils an einer Karosserie des Fahrzeugs, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.
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In Fahrzeugen werden zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs Sensoren und/oder Kameras eingesetzt, welche von außen unsichtbar oder nahezu unsichtbar in vorzugsweise einen Teil der Fahrzeugaußenhaut bildenden Bauteilen, beispielsweise einer Stoßfängerverkleidung, einem Kotflügel oder dergleichen, angeordnet sind. Diese Sensoren und/oder Kameras werden hierzu zunächst am Bauteil positioniert und fixiert, bevor dieses selbst am Fahrzeug montiert wird. Das bedeutet, dass der Sensor und/oder die Kamera während oder nach der Montage der Stoßfängerverkleidung am Fahrzeug noch mit einem Fahrzeugleitungssatz kontaktiert werden muss, um den Sensor/die Kamera mit einer Auswerteelektronik zu verkabeln. Deshalb muss ein zusätzlicher Adapter zum Verbinden des Sensors und/oder der Kamera mit dem Fahrzeugleitungssatz im Stoßfänger verlegt werden, und der Sensor und/oder die Kamera an der Stoßfängerverkleidung vormontiert werden, bevor diese am Fahrzeug montiert wird. Nachteilig ist ferner, dass die Verkabelung des Sensors und/oder der Kamera aufgrund der beengte Platzverhältnisse schwierig beziehungsweise unkomfortabel ist.
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Aus der
DE 10 2011 052 271 U1 ist eine Kamera zum Festlegen hinter einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs bekannt, mit einem Kameragehäuse mit wenigstens einer Seitenwandung, einer daran angrenzenden Rückwandung und einer der Rückwandung gegenüberliegenden und an die Seitenwandung angrenzenden Optikeinheit, wobei an dem Kameragehäuse mindestens zwei Zentrierelemente angeordnet sind, die in der Seitenwandung ausgeformt oder an die Seitenwandung angeformt sind, wobei die Zentrierelemente dafür vorgesehen sind, in der Einbauposition der Kamera mit an dem Verkleidungsteil angeformten Zentriergegenelementen zusammenzuwirken, und dass die Zentrierelemente in einer Schnittebene rechtwinklig zur Gehäusemittelachse eine unterschiedliche Breite aufweisen und/oder die Verbindungsgerade der geometrischen Mittelpunkte der Zentrierelemente in einer Schnittebene rechtwinklig zur Gehäusemittelachse vom Mittelpunkt der Schnittebene beabstandet sind. Damit sich die Zentrier- und Gegenzentrierelemente finden, ist der Sensor/die Kamera manuell von einem Monteur entsprechend gegenüber dem Verkleidungsteil auszurichten und heranzuführen. Aus dieser Druckschrift geht also eine Stoßfängerverkleidung mit einem auf einer äußeren Rückseite angeordneten Aufnahmeelement für eine Kamera hervor, wobei das Aufnahmeelement und ein Gehäuse der Kamera miteinander korrespondierende Zentrierelemente aufweisen, so dass der Sensor in nur einer definierten Einbauposition am Aufnahmeelement und damit an der Stoßfängerverkleidung befestigbar ist.
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Aus der
DE 10 2017 009 055 A1 geht ein Fahrzeug mit einem Außenanbauteil hervor, hinter dem ein eine sensoraktive Fläche aufweisender Sensors angeordnet ist, welcher in eine Durchgangsöffnung des Außenanbauteils hineinragt und welcher mittels einer Schlittenführung in mehrere Positionen relativ gegenüber dem Außenanbauteil verstellbar ist. Hierzu sind ein Zugmittel aus einer Formgedächtnislegierung und ein Rückstellmittel vorgesehen, wobei der Sensor mittels des Zugmittels bei einem bevorstehenden sensierten Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich aus einer Aktivposition in eine Schutzposition in Richtung des Fahrzeuginnenraums verschiebbar ist, und der Sensor mittels des Rückstellmittels aus der Schutzposition zurück in die Aktivposition verschiebbar ist. Weitere Anordnungen zur Verlagerung eines Sensors relativ gegenüber einem Außenanbauteil eines Fahrzeugs gehen aus der
DE 10 2017 006 273 A1 und der
DE 10 2017 009 057 A1 hervor.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einer Sensoranordnung sowie ein Verfahren zur Montage eines Sensors einer solchen Sensoranordnung in einem Bauteil bei einer Montage des Bauteils an einer Karosserie eines Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten, und insbesondere der Sensor nicht in dem Bauteil vormontiert werden muss, wobei insbesondere kein zusätzlicher Adapter zum Verbinden des Sensors mit dem Fahrzeugleitungssatz benötigt wird.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Es wird eine Sensoranordnung zum Selbstpositionieren eines Sensors in einem Bauteil eines Fahrzeugs bereitgestellt, mit mindestens einem Sensor, wobei der Sensor eine Erfassungseinheit, ein Sensorgehäuse und ein Anschlusselement aufweist. An dem mindestens einen Sensor der Sensoranordnung ist eine Halterung vorgesehen, wobei die Halterung mittels mindestens eines zumindest teilweise beweglichen Verbindungselements an einer Karosserie des Fahrzeugs und/oder an einem an der Karosserie des Fahrzeugs befestigten Befestigungselement befestigbar ist, wobei das Anschlusselement mit einem Fahrzeugleitungssatz des Fahrzeugs elektrisch kontaktierbar ist, und wobei die Sensoranordnung dafür vorgesehen ist, den mindestens einen Sensor in mindestens einem Aufnahmeelement des Bauteils zu positionieren, sodass der mindestens eine Sensor beim Fügen des Bauteils mit der Karosserie eine vorbestimmte Position in dem mindestens einen Aufnahmeelement des Bauteils einnimmt.
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Vorzugsweise wird also der Sensor mit dem Fahrzeugleitungssatz kontaktiert und mit der Halterung an der Karosserie montiert, sodass beim Anbringen des Bauteils, insbesondere des Stoßfängers beziehungsweise einer Stoßfängerverkleidung, an der Karosserie der Sensor eine bestimmte Position im Bauteil selbstständig findet.
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Unter einer Karosserie eines Fahrzeugs wird insbesondere ein Fahrzeugrohbau, das heißt eine tragende Struktur eines Fahrzeugs verstanden.
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Unter einem Bauteil wird insbesondere ein an der Fahrzeugkarosserie anordenbares Element verstanden, insbesondere ein Stoßfänger, eine Stoßfängerverkleidung, ein Kotflügel oder ein sonstiges Verkleidungsteil, ein mit der Karosserie zu verbindendes Front- oder Heckmodul oder dergleichen.
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Unter einer Innenseite des Bauteils wird insbesondere eine bestimmungsgemäß der Karosserie des Fahrzeugs zugewandte Seite des Bauteils, also eine einer Sichtseite des Bauteils abgewandten Seite, verstanden. Unter einer Außenseite des Bauteils wird insbesondere eine bestimmungsgemäß der Karosserie des Fahrzeugs abgewandte Seite des Bauteils, also eine Sichtseite des Bauteils, verstanden.
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Unter einem Sensor wird insbesondere ein optischer Sensor, bevorzugt eine Kamera oder ein Sensor im nicht sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums verstanden, insbesondere ein Infrarotsensor, ein Radarsensor und/oder ein Ultraschallsensor.
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Unter einer Kamera wird insbesondere eine in ein Kameragehäuse integrierte Kamera verstanden, wobei die Kamera insbesondere ein Kameraobjektiv und ein Anschlusselement zum Anschließen der Kamera an einen Fahrzeugleitungssatz aufweist. Vorzugsweise weist die Kamera ein Kameragehäuse, ein Objektiv und ein Anschlusselement auf.
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Unter einem Fahrzeug wird insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Wohnmobil, ein Baufahrzeug, oder ein Nutzfahrzeug verstanden.
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Unter einem Verbindungselement wird insbesondere ein Element verstanden, das an der Karosserie oder an einem Befestigungselement der Karosserie eines Fahrzeugs und an der Halterung der Sensoranordnung angeordnet beziehungsweise anzuordnen ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement zur Anbindung des Sensors bewegbar, insbesondere elastisch oder flexibel, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Verbindungselement als Federelement ausgebildet. Dadurch ist der Sensor bei einer äußeren Krafteinwirkung in Fügerichtung beim Einführen in das Aufnahmeelement des Bauteils bewegbar, wodurch Lagetoleranzen und auch Bauteiltoleranzen zwischen dem Bauteil und der Karosserie, insbesondere des an der Karosserie angeordneten Sensors, beim Fügen ausgeglichen werden.
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Die Sensoranordnung zum Selbstpositionieren eines Sensors in einem Bauteil eines Fahrzeugs mit mindestens einem Sensor weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Vorteilhafterweise ist gewährleistet, dass der bereits an der Fahrzeugkarosserie und/oder an dem an der Karosserie zu befestigenden Befestigungselement, beispielsweise ein Frontend- oder Heckendmodul, gehaltene Sensor beim Fügen mit dem Bauteil in einer bestimmten Position in dem Bauteil eingebaut beziehungsweise angeordnet wird. Vorteilhafterweise wird der Sensor zuerst mit der Karosserie oder einem Befestigungselement der Karosserie befestigt und anschließend in einem an der Karosserie anzubringenden Bauteil positioniert. Vorteilhafterweise muss der Sensor nicht in einem Bauteil beim Lieferanten und/oder Hersteller des Bauteils zum Positionieren in einer bestimmten Position im Bauteil vormontiert werden. Vorteilhafterweise ist der Sensor mittels des Aufnahmeelements des Bauteils in eine Einbauposition in dem Bauteil festlegbar, wobei insbesondere die Erfassungseinheit des Sensors einer Außenseite des Bauteils zugewandt ist. Vorteilhafterweise wird kein zusätzlicher, insbesondere wasserdichter, Adapter zur Verkabelung des Sensors mit dem Fahrzeugleitungssatz zwischen der Karosserie und dem Bauteil benötigt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Verbindungselement zum mittelbaren oder unmittelbaren Anbringen des Sensors an der Karosserie flexibel oder elastisch ausgebildet ist. Bevorzugt ist das mindestens eine Verbindungselement als Federelement ausgebildet.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Halterung des Sensors in dem Sensorgehäuse integriert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Halterung das mindestens eine Verbindungselement auf.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensorgehäuse und die Halterung, oder die Halterung und das mindestens eine Verbindungselement, oder das Sensorgehäuse, die Halterung und das mindestens eine Verbindungselement einstückig ausgebildet sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor derart beweglich an der Karosserie und/oder an einem Befestigungselement der Karosserie angeordnet ist, dass der Sensor in dem Aufnahmeelement durch Annährung des Bauteils an den Sensor in mindestens einer Raumrichtung positionierbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Sensor nicht zusätzlich an dem Bauteil, insbesondere dem Aufnahmeelement des Bauteils, befestigt, sondern ist und bleibt karosseriefest, insbesondere ausschließlich karosseriefest gehalten. Das heißt, bei einer Trennung des Bauteils von der Karosserie wird das Aufnahmeelement wieder vom Sensor abgezogen, der an der Karosserie verbleibt, ohne dass hierzu erst ein Lösen des Sensors vom Bauteil erforderlich wäre. Das Aufnahmeelement beziehungsweise ein daran vorgesehener Aufnahmeraum für den Sensor dient daher quasi als Sitz für den Sensor ausgebildet, wobei auf Rast- oder sonstige Verbindungsmittel verzichtet wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Sensor, insbesondere das Sensorgehäuse, mindestens ein Rastelement auf, wobei das mindestens eine Rastelement mit mindestens einem Rastgegenelement des Aufnahmeelements zusammenwirkbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor in Abhängigkeit einer bestimmten auf das Bauteil wirkenden Kraft in Fügerichtung, insbesondere einer Fügekraft, in einer Fügerichtung bewegbar.
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Durch die mindestens eine Einführschräge wird das Einführen des Sensors durch die Öffnung hin zu dem Aufnahmeraum, die einen größeren Querschnitt des Aufnahmeelements aufweist im Vergleich zu dem Aufnahmeraum, erleichtert, sodass der Sensor in eine bestimmte Position im Bauteil geführt wird.
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Vorzugsweise ist der mindestens eine, bereits mittelbar oder unmittelbar an der Karosserie befestigte oder befestigbare Sensor relativ zu dem mindestens einen Aufnahmeelement in mindestens einer Raumrichtung des Fahrzeugkoordinatensystems, vorzugsweise in mindestens zwei Raumrichtungen in gewissem Maße bewegbar, um bei der Montage des Bauteils am Fahrzeug Lage- und Bauteiltoleranzen ausgleichen zu können. Das heißt, dass beispielsweise bei einer Fügerichtung des Bauteils in Bezug auf die Karosserie in Richtung der Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) eine Ausrichtbewegung beziehungsweise Ausrichtverlagerung des Sensors in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) und/oder in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) möglich ist. Dadurch kann insbesondere der mindestens eine Sensor in eine Öffnung des Aufnahmeelements auf der Innenseite des Bauteils leichter eingeführt werden und sich während des Fügevorgangs mittels der mindestens einen Einführschräge des Aufnahmeelements in die richtige Raumposition in Bezug auf den Aufnahmeraum im Bauteil drängen lassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die mindestens eine Einführschräge schräg zu einer Fügerichtung des Bauteils, vorzugsweise unter einem Winkel kleiner 90° zur Fügerichtung.
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Grundsätzlich kann eine Einführschräge zur Ausrichtung des Sensors relativ zum Bauteil während der Montage desselben an der Karosserie ausreichend sein, um den Sensor in den Aufnahmeraum zu führen. Bei einer anderen Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass mehrere Einführschrägen vorgesehen sind. Unabhängig von der Anzahl der vorgesehenen Einführschrägen können diese jeweils als plane Fläche ausgebildet sein.
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Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der dem Aufnahmeraum für den Sensor vorgelagerte Abschnitt des Aufnahmeelements rotationssymmetrisch, das heißt konusförmig ausgebildet ist. Mit anderen Worten, dem Aufnahmeraum für den Sensor ist quasi ein Trichter beziehungsweise ein trichterförmiger Abschnitt vorgeordnet, in dem bei der Montage des Bauteils der Sensor zunächst quasi eingefangen und mittels der als Einführschräge dienenden Wandung des Trichters in Richtung auf den Aufnahmeraum gedrängt wird. Die vorzugsweise elastische, insbesondere federelastische Lagerung des bereits an der Karosserie befestigten Sensors erlaubt erst diese Ausrichtbewegung des Sensors relativ gegenüber dem an die Karosserie herangeführten Bauteil.
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Festzuhalten bleibt, dass dem im montierten Zustand des Bauteils am Fahrzeug als Sitz für den Sensor dienende Aufnahmeraum - in Fügerichtung des Bauteils an die Karosserie gesehen - ein Bereich vorgeordnet ist, in dem sich die mindestens eine Einführschräge befindet. Dem eigentlichen Aufnahmeraum für den Sensor ist daher ein Ausrichtbereich vorgeordnet.
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Unter einem Aufnahmeelement wird insbesondere ein Element in oder an einem Bauteil verstanden, wobei das Aufnahmeelement an einer bestimmungsgemäß einer Karosserie eines Fahrzeugs zugewandten Seite mindestens eine Einführschräge aufweist und an einer bestimmungsgemäß einer Karosserie abgewandten Seite eines Bauteils einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Sensors, insbesondere eines Sensorgehäuses, aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Aufnahmeelement einstückig in dem Bauteil angeformt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die mindestens eine Einführschräge über mindestens die halbe Länge des Aufnahmeelements.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Einführschräge des mindestens einen Aufnahmeelements in ihrer Längsrichtung zu einer Mittelachse des zu positionierenden Sensorgehäuses ausgebildet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet das Aufnahmeelement zur Aufnahme des mindestens einen Sensors einen durch die mindestens eine Einführschräge und/oder den Aufnahmeraum begrenzten Raum in dem Bauteil aus.
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Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bauteils, bei dem dieses als Fahrzeugverkleidungsteil ausgebildet ist. Dieses kann beispielsweise Teil einer Stoßfängeranordnung sein, beispielsweise einen Teil der Fahrzeugaußenhaut bildenden Stoßfängerverkleidung. Diese Stoßfängerverkleidung ist üblicherweise relativ dünnwandig ausgebildet. Daher ist bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante vorgesehen, dass das Aufnahmeelement für den Sensor an einer Innenseite des Stoßfängerverkleidung zu befestigen ist, was mittels einer Form-, Kraft- und/oder Stoffschlussverbindung erfolgen kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement derart ausgebildet ist, dass eine Form des Aufnahmeraums weitgehend korrespondierend zu einer Form des Sensors ausgebildet ist, wobei die Form und vorzugsweise auch die entsprechende Dimensionierung, das heißt die Abmaße des Aufnahmeraums so an die Form und/oder die Außenmaße des Sensors beziehungsweise des Sensorgehäuses angepasst sind, dass der im Aufnahmeraum angeordnete Sensor spielfrei oder im Wesentlichen spielfrei angeordnet ist. Dadurch können im Fahrbetrieb des Fahrzeugs Relativbewegungen zwischen dem Sensor und dem Aufnahmeraum im beziehungsweise am Bauteil vermieden werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Aufnahmeelement mindestens ein Rastgegenelement auf, wobei das mindestens eine Rastgegenelement mit mindestens einem Rastelement des Sensorgehäuses zusammenwirkbar ist.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Aufnahmeelement Positionierelemente zur Positionierung des Sensors auf, bevorzugt in Form einer Ausnehmung und/oder eines hervorragenden Elements, wobei der Sensor korrespondierende Gegenstücke zu den Positionierelementen aufweist, sodass der mindestens eine Sensor in dem Aufnahmeraum positionierbar ist. Vorzugsweise sind die Positionierelemente im Bereich der mindestens einen Einführschräge und/oder im Bereich des Aufnahmeraums angeordnet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass kein zusätzlicher Adapter zwischen dem mindestens einen Sensor und dem Fahrzeugleitungssatz vorhanden ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zum Selbstpositionieren mindestens eines Sensors einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung in einem erfindungsgemäßen Bauteil bei einer Montage des Bauteils an eine Karosserie eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Dabei ergeben sich für das Verfahren insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Sensoranordnung zum Selbstpositionieren eines Sensors in einem Bauteil eines Fahrzeugs und mit dem Bauteil zur Anordnung an einer Karosserie eines Fahrzeugs beschrieben wurden.
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Vorzugsweise wird beim Fügen des Bauteils mit der Karosserie der mindestens eine Sensor in eine bestimmte Position relativ zum dem mindestens einen Aufnahmeelement des Bauteils orientiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der mindestens eine Sensor in dem mindestens einen Aufnahmeelement, insbesondere in dem Aufnahmeraum des Aufnahmeelements, formschlüssig positioniert.
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Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der sich in seiner Endposition befindliche, also bei an der Karosserie angebrachten Bauteil, zumindest teilweise in den Aufnahmeraum hineinragende Sensor gegen einen Anschlag gedrängt und zwar vorzugsweise mittels dem mindestens einen - vorzugsweise federelastisch ausgebildeten - Verbindungselement. Dieser Anschlag legt also die Lage des Sensors in Fügerichtung des Bauteils fest, welche bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem das Bauteil eine Stoßfängerverkleidung ist, der Fahrzeuglängsrichtung, welche im Fahrzeugkoordinatensystem auch als x-Richtung bezeichnet wird, entspricht. Die Lage des Sensors in den beiden anderen Raumrichtungen, als in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) und Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) wird hierbei vorzugsweise mittels der Form und Dimensionierung des Aufnahmeraums für den Sensor und/oder des Sensors bestimmt. In besonders bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei an der Karosserie angebrachten Bauteil der Sensor praktisch spielfrei innerhalb des Aufnahmeraums positioniert ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1A eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung mit einem Sensor mit einer Halterung in einer Seitenansicht,
- 1B in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiels eines Bauteils mit einem Aufnahmeelement für einen Sensor in einer Seitenansicht, und
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Karosserie mit einem an einer Halterung angeordneten Sensor nach einem Fügen mit einem Bauteil in einer Seitenansicht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 1 zum Selbstpositionieren eines Sensors 3 an beziehungsweise in einem Bauteil 11 eines Fahrzeugs, vorzugsweise Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen. Der mindestens eine Sensor 3 der Sensoranordnung 1 weist eine Erfassungseinheit 5, ein Sensorgehäuse 7 und ein Anschlusselement 9 auf. Der Sensor 3 kann beispielsweise eine Kamera sein, wobei in diesem Fall die Erfassungseinheit 5 beispielsweise ein Objektiv der Kamera ist und das Anschlusselement 9 ein Stecker oder eine Steckerbuchse oder dergleichen zum Anschluss eines Kabels, beispielsweise Videokabels.
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Das Sensorgehäuse 7 weist gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eine kreisrunde Außenkontur auf und ist vorzugsweise als Zylinder ausgebildet. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel weist das Sensorgehäuse 7 einen unrunden, beispielsweise eckigen Querschnitt an seiner Außenseite auf. Andere Formen des Sensorgehäuses 7 sind möglich.
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An dem mindestens einen Sensor 3 der Sensoranordnung 1 ist eine Halterung 13 vorgesehen, wobei die Halterung 13 mittels mindestens eines zumindest teilweise beweglichen oder flexiblen Verbindungselements 15 an einer Karosserie 17 des Fahrzeugs und/oder an einem an der Karosserie 17 des Fahrzeugs befestigten Befestigungselement 19 an einer der Erfassungseinheit 5 abgewandten Seite des mindestens einen Sensors 3 angeordnet ist. Das heißt, der Sensor 3 ist entweder unmittelbar an der Fahrzeugkarosserie 17 befestigt unter mittelbar unter Zuhilfenahme des Befestigungselements 19. Festzuhalten bleibt noch, dass die Halterung 13 und das mindestens eine Verbindungselement 15 einteilig oder einstückig ausgebildet sein können, wobei zum Halten des Sensors 3 an der Karosserie des Fahrzeugs die Halterung 13 am Sensor 3 zu befestigen beziehungsweise mit diesem zu verbinden ist. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Sensorgehäuse 7 und die Halterung 13 einteilig oder einstückig ausgebildet sind, wobei bei dieser Ausführungsvariante das mindestens eine Verbindungselement 15 ebenfalls an der Halterung 13 ausgebildet sein kann oder aber als separates Teil ausgebildet und an der Halterung 13 anzubringen ist.
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Das Anschlusselement 9 ist mit einem Fahrzeugleitungssatz 21 des Fahrzeugs elektrisch kontaktiert. Dabei weist der Fahrzeugleitungssatz 21 mindestens ein Kabel, beispielsweise ein Videokabel und/oder eine Leitung zur Übertragung von Signalen oder Arbeitsströmen auf. Sind mehrere Kabel/Leitungen gebündelt, spricht man hier auch von einem Kabelstrang.
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Die Sensoranordnung 1 ist dafür vorgesehen und ausgebildet, den mindestens einen Sensor 3 in mindestens einem Aufnahmeelement 23 des Bauteils 11 zu positionieren, so dass der mindestens eine Sensor 3 beim Fügen beziehungsweise beim Anbringen des Bauteils 11 mit der Karosserie 17 eine bestimmte Position in dem mindestens einen Aufnahmeelement 23 des Bauteils 11 einnimmt, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird. Dadurch wird gewährleistet, dass der Sensor 3 in einer bestimmten Position im Bauteil 11 angeordnet ist, wenn das Bauteil 11 an der Karosserie 17 festgelegt ist. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 3 eine Kamera beziehungsweise weist eine Kamera auf. Bei dem Bauteil 11 kann es sich um eine Stoßfängerverkleidung, insbesondere eine Kunststoffaußenhaut handeln, an dem das Aufnahmeelement 23 vorgesehen, das heißt angebracht, angeformt etc. ist.
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Bei einer vorteilhaften Montagefolge ist vorgesehen, dass der Sensor 3 zuerst mit der Karosserie 17 oder dem Befestigungselement 19 an der Karosserie 17 befestigt und anschließend in beziehungsweise an dem an der Karosserie 17 anzubringenden Bauteil 11 positioniert wird. Vorteilhafterweise wird kein zusätzlicher, insbesondere wasserdichter, Adapter zur Verkabelung und/oder zum Übertragen von Daten zwischen dem Sensor 3 und dem Fahrzeugleitungssatz zwischen der Karosserie 17 und dem Bauteil 11 benötigt.
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In 1A ist der Sensor 3 mit seiner am Sensorgehäuse 7 vorgesehenen Halterung 13 dargestellt. An der Halterung 13 sind mehrere Verbindungselemente 15 angebunden beziehungsweise vorgesehen, die mit ihrem anderen Ende an der Karosserie 17 beziehungsweise dem Befestigungselement 19 befestigt/verbunden sind. Zu erkennen sind zwei Verbindungselemente 15, welche zumindest teilweise bewegbar, insbesondere flexibel, ausgebildet, so dass die Position des Sensors 3 an der Karosserie 17 beziehungsweise dem an der Karosserie zu befestigenden Befestigungselement 19 nicht starr ist, sondern sich beim Einführen in das Aufnahmeelement 23 des Bauteils 11 in eine bestimmte Position bewegen kann. Anstelle mehrerer Verbindungselemente 15 kann auch lediglich ein Verbindungselement 15 vorgesehen sein, das beispielsweise in der Art eines Federbalgs ausgebildet sein kann. Wichtig ist, dass das Verbindungselement 15 zumindest mittelbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden werden kann, um den Sensor 3 sicher daran zu halten, und gleichzeitig eine gewisse Flexibilität aufweist, die beim Einfahren des Sensors 3 in das Aufnahmeelement 23 im Bauteil 11 das selbsttätige Finden und Einnehmen der vorgesehenen Endposition des Sensors 3 im Bauteil 11 ermöglicht.
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Der Sensor 3 wird mittels des Anschlusselements 9 bereits bei der Montage des Sensors 3 an der Karosserie 17 oder an dem Befestigungselement 19 der Karosserie 17 mit dem Fahrzeugleitungssatz verbunden. Dabei kann die Halterung 13 mit dem Sensor 3 vor oder nach der Verkabelung 21 mit dem Fahrzeugleitungssatz an der Karosserie 17 oder dem Befestigungselement 19 der Karosserie 17 befestigt werden. Festzuhalten bleibt, dass der Sensor 3 beim Hersteller des Fahrzeugs, das heißt bei der Montage des Fahrzeugs an die Karosserie 17 montiert wird und nicht - wie bei bekannten Fahrzeugen vorgesehen - zunächst am Bauteil 11, beispielsweise einem Stoßfänger beziehungsweise Stoßfängerverkleidungsteil oder einem sonstigen Verkleidungsteil. Beim Fügen des Bauteils 11, insbesondere Stoßfängerverkleidung, findet der Sensor 3 eine bestimmte Position in dem Aufnahmeelement 23 des Bauteils 11 selbsttätig. Nach dem Fügen des Bauteils 11 mit der Karosserie 17 des Fahrzeugs ist also keine zusätzliche elektrische Kontaktierung, also keine Verkabelung, des Sensors 3 mit dem Fahrzeugleitungssatz mehr notwendig.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Verbindungselement 15 flexibel oder elastisch ausgebildet, bevorzugt ist das mindestens eine Verbindungselement 15 als Federelement ausgebildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Sensorgehäuse 7 und die Halterung 13, oder die Halterung 13 und das mindestens eine Verbindungselement 15, oder das Sensorgehäuse 7, die Halterung 13 und das mindestens eine Verbindungselement 15 einstückig ausgebildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Sensor 3 derart beweglich an der Karosserie 17 und/oder an dem Befestigungselement 19 der Karosserie 17 angeordnet, dass der Sensor 3 in dem Aufnahmeelement 23 positionierbar ist.
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Das Bauteil 11 zur Anordnung an einer Karosserie 17 eines Fahrzeugs ist zur Aufnahme mindestens eines Sensors 3 der Sensoranordnung 1 ausgebildet. Das Bauteil 11 weist mindestens ein Aufnahmeelement 23 zur Aufnahme des Sensors 3 auf, wobei das Aufnahmeelement 23 eine Öffnung mit mindestens einer sich daran anschließenden Einführschräge 25 zum Einführen des mindestens einen Sensors 3 und einen sich an die Einführschräge 25 anschließenden Aufnahmeraum 27 zum spielfreien oder zumindest spielfreien Anordnen des Sensors 3 am Bauteil 11 aufweist. Die mindestens eine Einführschräge 25 ist an der Innenseite das Bauteils 11 angeordnet und der Aufnahmeraum 27 ist der Außenseite des Bauteils 11 zugewandt. Die mindestens eine Einführschräge 25 bildet einen Einführbereich zum Einführen des mindestens einen Sensors 3, wobei ein Querschnitt des Einführbereichs teilweise von einer Innenseite des Bauteils 11 zu einer Außenseite des Bauteils 11 abnimmt, so dass der Sensor 3 beim Fügen des Bauteils 11 mit der Karosserie 17 mittels der mindestens einen Einführschräge 25 in eine bestimmte Position innerhalb des Aufnahmeelements 23 geführt wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufnahmeelement 23 derart ausgebildet, dass eine Form des Aufnahmeraums 27 weitgehend korrespondierend zu einer Form des Sensors 3 ausgebildet ist, und/oder das mindestens eine Aufnahmeelement 23 einen weiteren Aufnahmeraum 29 aufweist, welcher bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel eine Außenfläche 31 des Bauteils 11 durchdringt und bevorzugt zum Anordnen der Erfassungseinheit 5 des mindestens einen Sensors 3 dient. Die Erfassungseinheit 5 ist aufgrund der Öffnung in der Außenhaut des Bauteils 11 von der Fahrzeugaußenseite her sichtbar. Bei einer anderen Art von Sensor ist es möglich, dass die Fahrzeugaußenhaut an dieser Stelle geschlossen ausgebildet wird, ohne dass dadurch die Funktion des Sensors nachhaltig beeinflusst wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Karosserie 17 mit dem an der Halterung 13 angeordneten Sensor 3 nach dem Anbringen des Bauteils 11 am Fahrzeug, insbesondere an der Karosserie 17. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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Bei einem bevorzugten Verfahren zum Selbstpositionieren des mindestens einen Sensors 3 der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 in dem Bauteil 11 bei einer Montage des Bauteils 11 an der Fahrzeugkarosserie 17 wird das Bauteil 11 in einer mittels Pfeilen angedeuteten Fügerichtung F an die Karosserie 17 des Fahrzeugs herangeführt. Dabei gelangt der mindestens eine Sensor 3 mit seiner Erfassungseinheit 5 voran über die Öffnung in das Aufnahmeelement 23. Sollte der Sensor 3 dabei nicht exakt fluchtend mit dem Aufnahmeraum 27 angeordnet sein, stößt der Sensor 3 an die mindestens eine Einführschräge 25 an, was aufgrund der eine gewisse Flexibilität ermöglichenden Lagerung/Befestigung des Sensors 3 an der Karosserie 17 beziehungsweise dem Befestigungselement 19 der Karosserie dazu führt, dass der Sensor 3 in Richtung einer fluchtenden Position mit dem Aufnahmeraum 27 gedrängt wird. Ist das Bauteil 11 nun so weit der Karosserie 17 genähert und der Sensor 3 entsprechend zum Aufnahmeraum 27 ausgerichtet, so gelangt der Sensor 3 in den Aufnahmeraum 27 und schließlich in seine vorbestimmte Endposition. Lage- und Bauteiltoleranzen in Fügerichtung, welche beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verläuft, können so kompensiert werden, dass der Sensors 3 in seiner Endposition mittels des mindestens einen beweglichen Verbindungselements 15 gegen einen Anschlag 33 am Bauteil 11 gedrängt wird, der bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel von einer senkrecht zur Fügerichtung verlaufenden Wandung des Aufnahmeelements 23 gebildet ist, die gleichzeitig quasi einen Boden des Aufnahmeraums 27 bildet. Festzuhalten bleibt noch, dass die Ausrichtung des Sensors 3 innerhalb des Aufnahmeraums 27 in den beiden anderen Raumrichtungen, also hier in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) und Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) durch die Abstimmung der Form und Größe des Sensors 3 und der Innenkontur des Aufnahmeraums 27 erfolgt.
