DE102017005607A1 - System for environment detection in a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Ein Steuerungssystem zur Umfelderfassung in einem Kraftfahrzeug hat eine relativ zum Fahrwerk des Kraftfahrzeugs bewegliche Personenzelle oder Fahrerkabine, in der wenigstens ein Umfeldsensor angeordnet ist, um einem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem Informationen zu liefern über das Fahrzeugumfeld und/oder die Verkehrssituation, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, und der ein Bewegungs-/Lagesensor zugeordnet ist, um dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem Bewegungs-/Lage-Informationen zu liefern über die Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine relativ zum Fahrwerk oder der Fahrbahn des Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrerassistenz- oder Komfortsystem dazu eingerichtet ist, aus den Bewegungs- / Lage-Informationen Korrekturanweisungen für den Umfeldsensor zu ermitteln und einen Umfeld-Erfassungssektor des Umfeldsensors basierend auf den Korrekturanweisungen zu verändern.A control system for detecting surroundings in a motor vehicle has a passenger cell or driver's cab that is movable relative to the chassis of the motor vehicle and in which at least one environment sensor is arranged to provide information to a driver assistance or comfort system about the vehicle environment and / or the traffic situation in which the motor vehicle is located is associated with a motion / position sensor to provide the driver assistance or comfort system motion / location information on the orientation of the passenger cell / driver's cab relative to the chassis or the road surface of the motor vehicle, the driver assistance or comfort system set up is to determine correction instructions for the environment sensor from the motion / attitude information and to change an environment detection sector of the environment sensor based on the correction instructions.

Description

Hintergrundbackground

Hier werden ein System zur Umfelderfassung in einem Kraftfahrzeug offenbart. Dieses System ist insbesondere einsetzbar, um in Kraftfahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen oder Komfortsystemen die Qualität der Umfelderfassung zu verbessern. Details hierzu sind in den Ansprüchen definiert; auch die Beschreibung und die Zeichnung enthalten relevante Angaben zum System und zur Funktionsweise sowie zu Varianten des Systems.Here, a system for detecting the surroundings in a motor vehicle is disclosed. This system can be used in particular to improve the quality of surroundings detection in motor vehicles with driver assistance systems or comfort systems. Details are defined in the claims; also the description and the drawing contain relevant information on the system and the functioning as well as variants of the system.

Technischer BereichTechnical part

Fahrerassistenzsysteme nehmen auf Basis von Signalen aus Umfeldsensoren wie Radar-, Lidar-, Video und/oder Ultraschall-Empfängern das Fahrzeugumfeld wahr und werten es aus. Sie unterstützen den Fahrer in vielen Fahrsituationen und erhöhen dadurch den Fahrkomfort. Sie erlauben ein stressfreieres und komfortableres Fahren, Einparken und Rangieren des Kraftfahrzeugs. So unterstützt ein ACC-System (Adaptive Cruise Control) zum Beispiel den Fahrer, den Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug einzuhalten. Während der Fahrt hält die ACC eine vom Fahrer vorgegebene Geschwindigkeit oder kann diese durch selbsttätiges Gaswegnehmen, Bremsen oder Beschleunigen wechselnden Verkehrsbedingungen anpassen. In manchen Varianten kann das System das Kraftfahrzeug auch selbsttätig bis zum Stillstand abbremsen und nach Freigabe durch den Fahrer automatisch wieder anfahren. Ein Umfeldbeobachtungssystem erkennt zum Beispiel mittels Radar-/Laser-Sensor auch kritische Abstandssituationen und hilft, den Anhalteweg des Kraftfahrzeugs zu verkürzen. In Ausnahme- oder Gefahrensituationen warnt das System den Fahrer optisch, akustisch oder haptisch. Ein weiteres System ist die automatische Fernlichtbetätigung. Der Fernlichtassistent soll den Einsatz des Fernlichts auf jene Fahrsituationen erstrecken, in denen Fernlicht erlaubt und erwünscht ist, um auf diese Weise einerseits die Zeit zu erhöhen, in der das Fernlicht eingeschaltet ist, und andererseits wird das Fernlicht abgeblendet um andere Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden. Eine sensorgesteuerte Automatik des Fernlichtassistenten umfasst als Sensor eine Kamera an der Vorderseite des Fahrzeug Innenspiegels und eine Auswerte-Elektronik, die das automatische Ein- und Ausschalten des Fernlichts steuert. Bei entgegenkommenden Fahrzeugen erkennt das System deren Abblend- oder Fernlicht. Bei vorausfahrenden Fahrzeugen erkennt der Fernlichtassistent das rote Rücklicht. Ist die Beleuchtung ausreichend, wie z. B. in Ortschaften, wird das das von dem Fernlichtassistenten ebenfalls erkannt. Der Fernlichtassistent ist so ausgelegt, dass Verkehrsteilnehmer im Bereich bis ca. 1000 m vor dem Fahrzeug erkannt werden. Die vorstehenden Beispiele von Fahrerassistenz- oder Komfortsystemen sind nicht abschließend.Driver assistance systems perceive and evaluate the vehicle environment on the basis of signals from environmental sensors such as radar, lidar, video and / or ultrasound receivers. They support the driver in many driving situations and thereby increase driving comfort. They allow a stress-free and comfortable driving, parking and maneuvering of the motor vehicle. For example, an Adaptive Cruise Control (ACC) system helps the driver maintain the safety distance to the vehicle in front. While driving, the ACC maintains a driver-specified speed or can adjust it to changing traffic conditions by automatically accelerating, braking or accelerating. In some variants, the system can also automatically decelerate the motor vehicle to a standstill and automatically restart after being released by the driver. An environment monitoring system recognizes, for example by means of radar / laser sensor also critical distance situations and helps to shorten the stopping distance of the motor vehicle. In exceptional or dangerous situations, the system warns the driver visually, acoustically or haptically. Another system is the automatic high beam operation. The high-beam assistant is intended to extend the use of the high beam to those driving situations in which high beam is permitted and desired, in this way on the one hand to increase the time in which the high beam is turned on, and on the other hand, the high beam dimmed so as not to dazzle other road users. A sensor-controlled automatic of the high-beam assistant comprises as a sensor a camera on the front of the vehicle interior mirror and an evaluation electronics, which controls the automatic switching on and off of the high beam. For oncoming vehicles, the system detects their dipped or main beam. For vehicles ahead, the high beam assistant detects the red tail light. Is the lighting sufficient, such. B. in localities, which is also recognized by the high beam assistant. The high-beam assistant is designed so that road users in the area up to approx. 1000 m in front of the vehicle are recognized. The above examples of driver assistance or comfort systems are not exhaustive.

In Personenkraftwagen, aber auch in Nutzfahrzeugen sind unter anderem solche Umfeldsensoren (Radar-, Lidar-, Video und/oder Ultraschall-Empfänger) im Dachbereich, wie auch im Fall des Fernlichtassistenten an der Vorderseite des Fahrzeug-Innenspiegels, oder im oberen freien Bereich der Windschutzscheibe der Personenzelle / der Fahrerkabine vorgesehen. Videokameras oder andere Umfeldsensoren sind dabei hinter der Windschutzscheibe montiert, welche einfach durch den Scheibenwischer gereinigt werden kann. So wird eine optimale Umfelderfassung durch den Umfeldsensor möglich. Dies erleichtert eine gute Erfasssung des Fahrzeugumfelds. Allerdings besteht das Problem, dass die Personenzelle / die Fahrerkabine federnd gelagert ist. Während der Fahrt kann dies, abhängig von Straßen- oder Windverhältnissen, dazu führen, dass die Personenzelle / die Fahrerkabine, und damit der Umfeldsensor, nennenswerte Nick-, Dreh- oder Rollbewegungen ausführt. Da diese Nick-, oder Rollbewegungen schwer vorherbestimmbar sind, ist auch deren Kompensation schwierig, jedenfalls basierend auf mit einfachen Umfeldsensoren erfassten Umfelddaten. Andererseits bewirkt zum Beispiel in einem ACC-System, das einem in etwa 100 m Entfernung vorausfahrenden Fahrzeug folgt, bereits eine geringfügige Nickbewegung von +/- 3° um die Ruhelage ein Auf-Abschwenken der Kamera in einem Maß, als ob das verfolgte Fahrzeug sich um etwa +/- 5 m hoch oder hinunter bewegt. Dieser Effekt kann sich auf die sichere Auswertung in dem ACC-System oder sonstigen Fahrerassistenz- oder Komfortsystem negativ auswirken, so dass das ACC-System das ihm vorausfahrende Fahrzeug „verlieren“ und evtl. kurz darauf wieder „finden“ kann. Damit ist ein ruhiger und stabiler ACC-Betrieb nur schwer realisierbar. Im Fall des Fernlichtassistenten, der bis zu 300 m „nach vorne blickt“, würde das beobachtete Fahrzeug bei einer Nickbewegung der Fahrerkabine von +/-3° um die Ruhelage ein Auf-Abschwenken der Kamera in einem Maß bewirken, als ob das beobachtete Fahrzeug sich um etwa +/- 15 m hoch oder hinunter bewegt. Derartige Schwankungen sind sehr schwierig zu kompensieren und führen zu einem ungewollten, automatischen Ein- und Ausschalten des Fernlichts bei jedem Verlieren und Wiederfinden des verfolgten oder entgegenkommenden Fahrzeugs, was für den eigenen Fahrer irritierend ist und wodurch die anderen Fahrer geblendet werden können.In passenger cars, but also in commercial vehicles include such environment sensors (radar, lidar, video and / or ultrasonic receiver) in the roof area, as well as in the case of the high-beam assistant at the front of the vehicle interior mirror, or in the upper free area of the Windscreen of the person cell / the driver's cab provided. Video cameras or other environmental sensors are mounted behind the windscreen, which can be easily cleaned by the windscreen wiper. Thus, an optimal environment detection is possible by the environment sensor. This facilitates a good understanding of the vehicle environment. However, there is the problem that the person cell / the cab is resiliently mounted. Depending on the road or wind conditions, this may cause the passenger cell / cabin, and thus the surroundings sensor, to make significant pitch, turn or roll movements while driving. Since these pitching or rolling movements are difficult to predict, their compensation is difficult, at least based on environmental data recorded with simple environment sensors. On the other hand, for example, in an ACC system following a vehicle about 100 m ahead, even a slight pitching movement of +/- 3 ° about the rest position causes the camera to pivot up and down to an extent as if the tracked vehicle is moving about +/- 5 m high or moved down. This effect can have a negative effect on the safe evaluation in the ACC system or other driver assistance or comfort system, so that the ACC system can "lose" the vehicle driving ahead of it and possibly "find" it again shortly thereafter. This makes a quiet and stable ACC operation difficult to realize. In the case of the high beam assistant, who "looks ahead" up to 300 m, the observed vehicle would cause the camera to swivel up and down to an extent as if the observed vehicle were pitching the driver's cab +/- 3 ° about the rest position Moves up or down about +/- 15 m. Such fluctuations are very difficult to compensate for and lead to an unwanted, automatic switching on and off of the high beam with each losing and recovering the tracked or oncoming vehicle, which is irritating to the own driver and whereby the other drivers can be dazzled.

Zugrundeliegendes ProblemUnderlying problem

Auch bei Fahrerassistenz- oder Komfortsystemen ist gefordert, eine effiziente und kostengünstige Funktionalitätssteigerung zu erzielen.Even with driver assistance or comfort systems, it is necessary to achieve an efficient and cost-effective increase in functionality.

Vorgeschlagene Lösung Suggested solution

Hierzu wird ein Steuerungssystem vorgeschlagen zur Umfelderfassung in einem Kraftfahrzeug. Dabei hat das Kraftfahrzeug eine Personenzelle / Fahrerkabine, die relativ zum Fahrwerk des Kraftfahrzeugs beweglich angeordnet ist. In der Personenzelle / Fahrerkabine ist wenigstens ein Umfeldsensor angeordnet, um dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem Informationen zu liefern über das Fahrzeugumfeld und/oder die Verkehrssituation, in der sich das eigene Kraftfahrzeug befindet. Der Personenzelle / Fahrerkabine ist ein Bewegungs-/Lagesensor zugeordnet, um dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem Bewegungs-/Lage-Informationen zu liefern über die Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine relativ zum Fahrwerk / der Fahrbahn des Kraftfahrzeugs. Das Fahrerassistenz- oder Komfortsystem ist dazu eingerichtet, aus den Bewegungs- / Lage-Informationen Korrekturanweisungen für den Umfeldsensor zu ermitteln und einen Erfassungssektor des Umfeldsensors basierend auf den Korrekturanweisungen zu verändern.For this purpose, a control system is proposed for detecting the surroundings in a motor vehicle. In this case, the motor vehicle has a passenger cell / driver's cab, which is arranged to be movable relative to the chassis of the motor vehicle. At least one environmental sensor is arranged in the passenger cell / driver's cab in order to provide the driver assistance or comfort system with information about the vehicle environment and / or the traffic situation in which the driver's vehicle is located. The passenger cell / driver's cab is associated with a motion / position sensor in order to provide the driver assistance or comfort system with movement / position information about the orientation of the passenger cell / driver's cab relative to the chassis / roadway of the motor vehicle. The driver assistance or comfort system is set up to determine correction instructions for the surroundings sensor from the movement / location information and to modify a detection sector of the surroundings sensor based on the correction instructions.

Eigenschaften. Ausgestaltungen und WeiterbildungenProperties. Embodiments and developments

Unter „Erfassungssektor des Umfeldsensors“ sei hier der Öffnungskegel der Kamera oder des Ultraschall- oder Radarsensors, etc., also des Umfeldsensors, verstanden. Unter „Verändern des Erfassungssektors“ des Umfeldsensors sei hier sowohl das Verschwenken des Erfassungssektor des Umfeldsensors in Azimut oder Elevation, als auch das Vergrößern oder Verkleinern des Öffnungskegels verstanden.Under "detection sector of the environmental sensor" here is the opening cone of the camera or the ultrasonic or radar sensor, etc., ie the environmental sensor understood. The term "changing the detection sector" of the environmental sensor is here understood as meaning both the pivoting of the detection sector of the environmental sensor in azimuth or elevation and the enlargement or reduction of the aperture cone.

In einer Variante sind für den Umfeldsensor in Gestalt eines Radar-, Lidar-, Video und/oder Ultraschall-Empfängers Stelleinrichtungen in Gestalt von Nick-, Roll- und/oder Drehantrieben vorgesehen. Mit diesen Antrieben kann der Erfassungssektor des Umfeldsensors um eine oder mehrere Achsen (Hoch-, Längs- und Querachse) verändert werden, wenn sich zum Beispiel aufgrund von Fahrbahn-Unebenheiten, Verzögerungs- oder Beschleunigungsbewegungen des Fahrzeugs sowie durch diese hervorgerufenen Schwingungen der Personenzelle / Fahrerkabine relativ zum Fahrwerk die Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine statisch oder dynamisch relativ zum Fahrwerk des Fahrzeugs oder zur Fahrbahn verändert.In a variant, adjusting devices in the form of pitch, roll and / or rotary drives are provided for the surroundings sensor in the form of a radar, lidar, video and / or ultrasound receiver. With these drives, the detection sector of the environmental sensor can be changed by one or more axes (vertical, longitudinal and transverse axes), for example, due to road bumps, decelerations or acceleration movements of the vehicle as well as caused by these vibrations of the passenger cell / driver's cab relative to the chassis, the orientation of the person cell / driver's cab static or dynamically changed relative to the chassis of the vehicle or to the road.

Mit den Korrekturanweisungen basierend auf den Informationen aus dem Bewegungs-/Lagesensor lassen sich die Stelleinrichtungen des Umfeldsensors ansteuern, um aufgrund von durch Nick-, Dreh- oder Rollbewegungen, welche die Personenzelle / Fahrerkabine ausführt, hervorgerufene Fehlorientierungen des Umfeldsensors auszugleichen.With the correction instructions based on the information from the motion / position sensor, the control devices of the surroundings sensor can be triggered in order to compensate for misalignments of the environmental sensor caused by pitching, turning or rolling movements which the person cell / driver's cab carries out.

Alternativ wird durch den Bewegungs-/Lagesensor die statische oder dynamische Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine ermittelt und daraus errechnet, in welchem Maß und in welcher Richtung die Abweichung der Orientierung von einer Ruhe-Orientierung zu korrigieren ist. Basierend auf diesen Korrekturwerten wird - im Fall einer Videokamera als Umfeldsensor - ein bewegliches Linsenelement im Objektiv angesteuert, welches der Abweichung der Orientierung entgegen wirkt. Im Fall eines Radarsensors als Umfeldsensor können phasengesteuerten Radarsensoren eingesetzt werden. Hier werden in einer Matrix angeordnete Sendeelemente phasenverschoben angesteuert, um durch Interferenz eine Bündelung zu erzielen. Die Sendeenergie wird in der gewünschten Richtung verstärkt, während die unerwünschten Richtungen durch Interferenz unterdrückt werden. Der Winkel der Phasenverschiebung bestimmt dabei den Winkel der Wellenausbreitung. So kann durch Verstellen des Winkels der Phasenverschiebung die Orientierung des Radarsensors geändert werden.Alternatively, the static / dynamic orientation of the person cell / driver's cab is determined by the motion / position sensor and calculated from this to what extent and in which direction the deviation of the orientation from a rest orientation is to be corrected. Based on these correction values - in the case of a video camera as environmental sensor - a movable lens element in the lens is controlled, which counteracts the deviation of the orientation. In the case of a radar sensor as environment sensor phased array radar sensors can be used. Here, arranged in a matrix transmitting elements are driven out of phase to achieve by bundling interference. The transmission energy is amplified in the desired direction while the undesired directions are suppressed by interference. The angle of the phase shift determines the angle of wave propagation. Thus, by adjusting the angle of the phase shift, the orientation of the radar sensor can be changed.

In einer Variante ist der Bewegungs-/Lagesensor in der Personenzelle / Fahrerkabine fest verbaut, mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem verbunden und liefert diesem fortlaufend Bewegungs-/ Lage-Informationen. In einer anderen Variante ist der Bewegungs-/ Lagesensor ein Teil eines mobilen Geräts in Gestalt eines Mobiltelefons, Smartphones oder (Notebook, Laptop-, Tablet-)Mobilcomputers, eines Fitness- oder Gesundheits-Armbands, Activity Trackers oder dergl. Dieses mobile Gerät ist drahtlos oder drahtgebunden mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem zu verbinden und liefert diesem aus den im mobilen Gerät vorhandenen Bewegungs-/Lagesensor(en) die Bewegungs-/ Lage-Informationen.In one variant, the motion / position sensor in the passenger cell / driver's cab is permanently installed, connected to the driver assistance or convenience system and provides this continuous motion / position information. In another variant, the motion / position sensor is a part of a mobile device in the form of a mobile phone, smartphone or (notebook, laptop, tablet) mobile computer, a fitness or health bracelet, activity tracker or the like. This mobile device is wireless or wired to connect with the driver assistance or comfort system and provides this from the present in the mobile device motion / position sensor (s) the motion / position information.

Insbesondere mit der letztgenannten Variante lässt sich die Leistung des Fahrerassistenz- oder Komfortsystems verbessern, ohne dabei die Kosten für dieses System nennenswert zu erhöhen. Damit lassen sich auch hoch-performante Fahrerassistenz- oder Komfortsysteme kostengünstig in Kleinwagen realisieren. Spezialanwendungen sind damit realisierbar, welche bestimmte Signale erfordern. So ist zum Beispiel eine Nickwinkelkorrektur einer Kamera möglich ohne im Fahrzeug eine entsprechende Sensorik verbauen zu müssen.In particular, with the latter variant, the performance of the driver assistance or comfort system can be improved without significantly increasing the cost of this system. This makes it possible to realize high-performance driver assistance or comfort systems cost-effectively in small cars. Special applications are thus feasible, which require certain signals. Thus, for example, a pitch angle correction of a camera is possible without having to install a corresponding sensor in the vehicle.

Bei schweren Nutzfahrzeugen wird eine Kamera für Fahrerassistenz- oder Komfortsysteme typischerweise in der federgelagerten Fahrerkabine montiert. Die Federlagerung der Fahrerkabine bei schweren Nutzfahrzeugen hat aber den Nachteil, dass die Kamera durch äußere Kräfte auf das Fahrwerk des Nutzfahrzeugs andauernd eine räumliche Bewegung um die Ruhelage erfährt, welche nicht kalibrierbar ist. Dies ist selbst bei Normalfahrt auf ebener Fahrbahn der Fall. Die sich am stärksten ändernde Größe für die Kamera ist dabei der Nickwinkel der Fahrerkabine. Besonders bei starken Bremsungen erreicht der Nickwinkel Werte, die deutlich vom Wert der Ruhelage abweichen, was zu einer signifikanten Verschlechterung nahezu aller von der Kamera gelieferten Erfassungsdaten führt. Die in mobilen Geräten wie Mobiltelefon etc. ohnehin integrierten Lage-/Beschleunigungssensoren können zum Beispiel über eine drahtlose Schnittstelle (WLAN, Bluetooth®, Infrarot, oder dergl.), oder drahtgebunden mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem des Fahrzeugs verbunden werden. Die Rohdaten der Sensoren aus dem mobilen Gerät werden zur Lagekompensation der Kamera dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem des Fahrzeugs weitergeleitet. Dort werden Korrekturwerte ermittelt, um die durch Nick-, Dreh- oder Rollbewegungen hervorgerufene Fehlorientierung des Umfeldsensors zur korrigieren / kompensieren. Die mittlerweile kostengünstige Verfügbarkeit von Bewegungs- /Lagesensoren erlaubt auch das Verbauen derartiger Sensoren in der Personenzelle / Fahrerkabine, so dass diese Vorteile auch mit dedizierten Sensoren in der Personenzelle / Fahrerkabine erzielbar sind.For heavy commercial vehicles, a camera for driver assistance or comfort systems is typically mounted in the spring-loaded cab. However, the spring mounting of the driver's cab in heavy commercial vehicles has the disadvantage that the camera constantly experiences a spatial movement about the rest position due to external forces on the chassis of the commercial vehicle, which can not be calibrated. This is up even when driving normally level carriageway the case. The most changing size for the camera is the pitch angle of the driver's cab. Especially with heavy braking, the pitch angle achieves values that deviate significantly from the value of the rest position, which leads to a significant deterioration of almost all data provided by the camera acquisition data. The position / acceleration sensors, which are anyway integrated in mobile devices such as mobile telephones etc., can be connected, for example, via a wireless interface (WLAN, Bluetooth®, infrared, or the like) or by wire to the driver assistance or comfort system of the vehicle. The raw data of the sensors from the mobile device are forwarded to the position compensation of the camera the driver assistance or comfort system of the vehicle. Correction values are determined there in order to correct / compensate for the misorientation of the surroundings sensor caused by pitching, turning or rolling movements. The now cost-effective availability of motion / position sensors also allows the installation of such sensors in the passenger cell / driver's cab, so that these benefits can also be achieved with dedicated sensors in the passenger cell / driver's cab.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen alle beschriebenen und / oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegenstand, auch unabhängig von deren Gruppierung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Die Abmessungen und Proportionen der in den Fig. gezeigten Komponenten sind hierbei nicht unbedingt maßstäblich; sie können bei zu implementierenden Ausführungsformen vom hier Veranschaulichten abweichen.Other objects, features, advantages and applications will be apparent from the following description of non-limiting embodiments to be understood with reference to the accompanying drawings. All described and / or illustrated features alone or in any combination show the subject matter disclosed herein, also independent of their grouping in the claims or their relationships. The dimensions and proportions of the components shown in the figures are not necessarily to scale; they may differ from what is illustrated here in embodiments to be implemented.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In 1 ist schematisch eine Fahrsituation gezeigt, bei der ein eigenes (Kraft-)Fahrzeug 10 einem anderen Fahrzeug 100 hinterherfährt. Auch Fahrsituationen, bei denen das andere Fahrzeug 100 dem eigenen Kraftfahrzeug 10 entgegenkommt, sind möglich. Das eigene Fahrzeug 10 ist in der veranschaulichten Variante mit Fahrerassistenz- / Komfortsystemen ausgestattet (Siehe auch 2). Hierfür hat das Kraftfahrzeug 10 eine Umfeldsensorik F-V, F-R, um den Fahrerassistenz- oder Komfortsystemen Informationen zu liefern über das Fahrzeugumfeld und/oder die Verkehrssituation, in der sich das eigene Kraftfahrzeug befindet. Die Umfeldsensorik F-V, F-R umfasst in einer Variante hier nicht weiter veranschaulichte Radarsensoren oder (Infrarot- und Tageslicht-)(Video-)Kameras, mit denen die Umfeldsituation vor und ggf. seitlich des Fahrzeugs 10 erfasst und ausgewertet wird. Mit dieser Umfeldsensorik wird die Situation des eigenen Fahrzeuges 10 ermittelt und einem Steuerungssystem ECU fortlaufend bereitgestellt. Das Steuerungssystem ECU ist so wie in 2 gezeigt, als separate Komponente ausgestaltet. Sie kann aber auch in einer der sonstigen elektronischen Steuerungen in dem Kraftfahrzeug implementiert sein. Das Steuerungssystem ECU umfasst einen nicht näher veranschaulichten Rechner, Programm-/Daten-Speicher, Ein-/Ausgabeeinrichtungen, etc.In 1 is schematically shown a driving situation in which a separate (power) vehicle 10 another vehicle 100 after driving. Also driving situations where the other vehicle 100 the own motor vehicle 10 is possible, are possible. The own vehicle 10 is equipped in the illustrated variant with driver assistance / comfort systems (see also 2 ). For this purpose, the motor vehicle 10 an environment sensor FV . FR to provide the driver assistance or comfort systems information about the vehicle environment and / or the traffic situation in which the own motor vehicle is located. The environment sensor FV . FR comprises in a variant here not further illustrated radar sensors or (infrared and daylight -) (video) cameras, with which the surrounding situation before and possibly laterally of the vehicle 10 recorded and evaluated. With this environment sensor the situation of the own vehicle becomes 10 determined and continuously provided to a control system ECU. The control system ECU is as in 2 shown designed as a separate component. However, it can also be implemented in one of the other electronic controls in the motor vehicle. The control system ECU comprises a computer not further illustrated, program / data storage, input / output devices, etc.

In der Personenzelle oder Fahrerkabine 12 ist ein Bewegungs-/Lagesensor 16 vorgesehen, um dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem Bewegungs-/Lage-Informationen zu liefern über die Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine 12 relativ zum Fahrwerk und/oder der Fahrbahn des Kraftfahrzeugs. Der Bewegungs-/Lagesensor 16 ist ein Sensor, der dazu eingerichtet ist, Verschiebungen längs einer oder mehreren Achsen (Längs- Quer-, oder Hochachse) zu erfassen oder Drehbewegungen um eine oder mehrere Achsen (Längs- Quer-, oder Hochachse) zu erfassen und den erfassten Bewegungs- / Lage-Informationen entsprechende Werte an das Steuerungssystem ECU zu signalisieren. Das Steuerungssystem ECU des Fahrerassistenz- oder Komfortsystems ist dazu eingerichtet, aus den Bewegungs- / Lage-Informationen Korrekturanweisungen für den Umfeldsensor F-V, F-R zu ermitteln und einen Umfeld-Erfassungssektor ES des Umfeldsensors basierend auf den Korrekturanweisungen zu verändern. So sind räumliche Bewegungen der Personenzelle / Fahrerkabine 12 um deren Ruhelage relativ zum Fahrwerk oder der Fahrbahn des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise für die Ausrichtung der Umfeldsensorik zu kompensieren.In the passenger cell or driver's cabin twelve is a motion / position sensor 16 provided to provide the driver assistance or comfort system movement / location information on the orientation of the passenger cell / driver's cab twelve relative to the chassis and / or the roadway of the motor vehicle. The motion / position sensor 16 is a sensor which is adapted to detect displacements along one or more axes (longitudinal, transverse or vertical axis) or to detect rotational movements about one or more axes (longitudinal, transverse or vertical axis) and to detect the detected motion / Location information to signal corresponding values to the control system ECU. The control system ECU of the driver assistance or comfort system is set up to use the motion / position information to correct the environment sensor FV . FR and to change an environment detection sector ES of the environment sensor based on the correction instructions. So are spatial movements of the person cell / driver's cabin twelve to compensate for their rest position relative to the chassis or the road surface of the motor vehicle, at least partially for the orientation of the environment sensors.

Der Erfassungssektor ES des Umfeldsensors F-V, F-R ist der räumliche Winkel in Gestalt eines Öffnungskegels. Das Verändern des Erfassungssektors ES des Umfeldsensors F-V, F-R kann sowohl erfolgen, indem der Erfassungssektor ES des Umfeldsensors F-V, F-R in Azimut und/oder Elevation mechanisch oder elektrisch verschwenkt wird, als auch durch das das Vergrößern oder Verkleinern des Erfassungssektors ES / des Öffnungskegels erreicht werden.The detection sector ES of the environmental sensor FV . FR is the spatial angle in the form of an opening cone. Changing the detection sector ES of the environmental sensor FV . FR can be done both by the capturing sector IT of the environmental sensor FV . FR is pivoted mechanically or electrically in azimuth and / or elevation, as well as by zooming in or out of the detection sector IT / of the opening cone.

Der Umfeldsensor F-V, F-R als ist Radar-, Lidar-, Video- und/oder Ultraschall-Empfänger ausgestaltet und die Stelleinrichtungen 20 sind in der gezeigten Variante als Nick-, Roll- und/oder Drehantriebe ausgestaltet, wobei mit diesen Stelleinrichtungen der Erfassungssektor des Umfeldsensors um eine oder mehrere Achsen, Hoch-, Längs- und Querachse, zu verändern sind. Es sind aber auch hier nicht weiter veranschaulichten Varianten möglich, die zusätzlich oder alternativ Bewegungen längs einer oder mehreren Achsen, Hoch-, Längs- und Querachse Erfassungssektor des Umfeldsensors verändern.The environment sensor FV . FR as radar, Lidar-, video and / or ultrasonic receiver is designed and the adjusting devices 20 are configured in the illustrated variant as pitch, roll and / or rotary drives, with these adjusting devices of the detection sector of the environmental sensor to one or more axes, vertical, longitudinal and transverse axis to change. However, variants which are not further illustrated here are also possible, which, in addition or as an alternative, change movements along one or more axes, the vertical, longitudinal and transverse axes of the detection sector of the environmental sensor.

Mit den Korrekturanweisungen werden basierend auf den Informationen aus dem Bewegungs-/Lagesensor die Stelleinrichtungen 20 des Umfeldsensors F-V, F-R angesteuert, um aufgrund von Nick-, Dreh- oder Rollbewegungen, welche die Personenzelle / Fahrerkabine 12 relativ zum Fahrgestell des Fahrzeugs 10 oder zur Fahrbahn ausführt, hervorgerufene Fehlorientierungen des Umfeldsensors F-V, F-R zumindest teilweise ausgeglichen.With the correction instructions, the actuators are based on the information from the motion / position sensor 20 of the environmental sensor FV . FR driven, due to pitching, turning or rolling, which the person cell / driver's cab twelve relative to the chassis of the vehicle 10 or to the roadway, causing misalignments of the environmental sensor FV . FR at least partially offset.

Dazu ermittelt der Bewegungs-/Lagesensor 16 die statische oder dynamische Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine 12 und das Steuerungssystem ECU des Fahrerassistenz- oder Komfortsystems errechnet daraus, in welchem Maß und in welcher Richtung die Abweichung der Orientierung des Umfeldsensors F-V, F-R von einer Ruhe-Orientierung zu korrigieren ist. Basierend auf diesen Korrekturwerten liefert das Steuerungssystem ECU Stellwerte an die Stelleinrichtungen 20 für die Veränderung des Umfeldsensors F-V, F-R.The motion / position sensor determines this 16 the static or dynamic orientation of the person cell / driver's cab twelve and the control system ECU of the driver assistance or comfort system calculates from this to what extent and in which direction the deviation of the orientation of the environmental sensor FV, FR from a rest orientation is to be corrected. Based on these correction values, the control system provides ECU Control values to the control devices 20 for the change of the environmental sensor FV, FR.

Im Fall einer Videokamera als Umfeldsensor F-V, F-R kann zur Veränderung des Umfeldsensors F-V, F-R ein bewegliches Linsenelement im Objektiv der Videokamera vorgesehen sein, das angesteuert wird und so der Abweichung der Orientierung des Umfeldsensors F-V, F-R entgegen wirkt. In einer anderen Variante, bei der ein Radarsensor als Umfeldsensor F-V, F-R vorgesehen ist, sind phasengesteuerten Radarsensoren eingesetzt, die so phasenverschoben angesteuert werden, dass der Winkel der Phasenverschiebung den Winkel der Radar-Wellenausbreitung bestimmt. Damit wird die Orientierung der Radar-Wellenausbreitung, und somit der Öffnungskegel des Radarsensors in Azimut und/oder Elevation verändert.In the case of a video camera as environment sensor FV . FR can change the environment sensor FV . FR a movable lens element may be provided in the lens of the video camera, which is controlled and thus the deviation of the orientation of the environmental sensor FV . FR counteracts. In another variant, in which a radar sensor as environmental sensor FV . FR is provided, phased array radar sensors are used, which are driven out of phase so that the angle of the phase shift determines the angle of the radar wave propagation. This changes the orientation of the radar wave propagation and thus the opening cone of the radar sensor in azimuth and / or elevation.

Der Bewegungs-/Lagesensor 16 ist in einer Variante in der Personenzelle / Fahrerkabine 12 fest verbaut und mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem drahtlos oder drahtgebunden verbunden. Der Bewegungs-/Lagesensor 16 ist dazu eingerichtet, dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem fortlaufend Bewegungs-/ Lage-Informationen zu liefern. In einer anderen Variante ist der Bewegungs-/ Lagesensor 16 ein Teil eines mobilen Geräts 30 in Gestalt eines Mobiltelefons, Smartphones oder (Notebook, Laptop-, Tablet-)Mobilcomputers, eines Fitness- oder Gesundheits-Armbands, Activity Trackers oder dergl.. Auch in dieser Variante ist das mobile Gerät 30 drahtlos oder drahtgebunden mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem zu verbinden. In diesem Fall liefert das mobile Gerät aus in ihm vorhandenen Bewegungs-/Lagesensor(en) 16 die Bewegungs-/ Lage-Informationen in Form von Rohdaten an das Fahrerassistenz- oder Komfortsystem. Insbesondere ist in einer Variante das mobile Gerät 30 in einer vorbestimmte Position und Orientierung relativ zu der Personenzelle oder Fahrerkabine 12 in einer Halterung aufgenommen, in der auch eine elektrische Steckverbindung zur Datenübertragung an das Fahrerassistenz- oder Komfortsystem vorgesehen ist. Letztere Variante ist in 2 als Alternative zu den fest in der Personenzelle oder Fahrerkabine 12 verbauten Bewegungs-/Lagesensor(en) 16 strichpunktiert veranschaulicht. Damit ist es zum Beispiel möglich, Nick- Dreh- oder Rollbewegungen der Personenzelle oder Fahrerkabine 12 durch gegengerichtete Stellbewegungen der Stellantriebe 20 des Umfeldsensors F-V, F-R zumindest teilweise auszugleichen. So führt zum Beispiel ein durch Bodenwellen hervorgerufenes Schwingen der Personenzelle oder Fahrerkabine 12 bei einem automatischen Fernlicht nicht zu dessen wiederholten Aus- und Einschalten.The motion / position sensor 16 is in a variant in the passenger cell / driver's cab twelve permanently installed and connected to the driver assistance or comfort system wireless or wired. The motion / position sensor 16 is adapted to provide the driver assistance or comfort system with continuous motion / attitude information. In another variant, the motion / position sensor 16 a part of a mobile device 30 in the form of a mobile phone, smartphone or (notebook, laptop, tablet) mobile computer, a fitness or health bracelet, activity tracker or the like .. Also in this variant is the mobile device 30 wireless or wired to connect with the driver assistance or comfort system. In this case, the mobile device will provide it with motion / attitude sensor (s) present in it. 16 the motion / position information in the form of raw data to the driver assistance or comfort system. In particular, in one variant is the mobile device 30 in a predetermined position and orientation relative to the passenger cell or driver's cab twelve received in a holder in which an electrical connector for data transmission to the driver assistance or comfort system is provided. The latter variant is in 2 as an alternative to those stuck in the passenger cell or driver's cab twelve installed motion / position sensor (s) 16 illustrated by dash-dotted lines. This makes it possible, for example, pitch-turning or rolling movements of the person cell or driver's cab twelve by counteracted actuating movements of the actuators 20 of the environmental sensor FV . FR at least partially offset. Thus, for example, caused by bumps swinging the person cell or driver's cab twelve in the case of an automatic high beam not to repeatedly turn it off and on.

Die vorangehend beschriebenen Varianten sowie deren Aufbau- und Betriebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Fig. sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist / sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Varianten zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.The variants described above, as well as their construction and operating aspects serve merely to better understand the structure, the mode of operation and the properties; they do not restrict the revelation to the exemplary embodiments. The figures are partially schematic, wherein essential properties and effects are shown partially enlarged significantly to illustrate the functions, principles of operation, technical features and features. In this case, every mode of operation, every principle, every technical embodiment and every feature which is / are disclosed in the figures or in the text, with all claims, every feature in the text and in the other figures, other modes of operation, principles, technical embodiments and features contained in this disclosure or resulting from it, are freely and arbitrarily combined, so that all conceivable combinations of the variants described are assigned. In this case, combinations between all individual versions in the text, that is to say in every section of the description, in the claims and also combinations between different variants in the text, in the claims and in the figures. Also, the claims do not limit the disclosure and thus the combination options of all identified features with each other. All disclosed features are also explicitly disclosed individually and in combination with all other features herein.

Claims (8)

Ein Steuerungssystem zur Umfelderfassung in einem Kraftfahrzeug (10), welches eine relativ zum Fahrwerk des Kraftfahrzeugs bewegliche Personenzelle oder Fahrerkabine (12) aufweist, in der - wenigstens ein Umfeldsensor (F-V, F-R) angeordnet ist, um einem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem (FAKS) in dem Fahrzeug (10) Informationen zu liefern über das Fahrzeugumfeld und/oder die Verkehrssituation, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, und der - ein Bewegungs-/Lagesensor (16) zugeordnet ist, um dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem Bewegungs-/Lage-Informationen zu liefern über die Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine (12) relativ zum Fahrwerk und/oder der Fahrbahn des Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrerassistenz- oder Komfortsystem dazu eingerichtet ist, aus den Bewegungs- / Lage-Informationen Korrekturanweisungen für den Umfeldsensor (F-V, F-R) zu ermitteln und einen Umfeld-Erfassungssektor (ES) des Umfeldsensors basierend auf den Korrekturanweisungen zu verändern.A control system for detecting the surroundings in a motor vehicle (10) which has a passenger cell or driver's cabin (12) which is movable relative to the chassis of the motor vehicle, in which - at least one environment sensor (FV, FR) is arranged to provide a driver assistance or comfort system (FAKS). in the vehicle (10) information about provide information about the vehicle environment and / or the traffic situation in which the motor vehicle is located and to which - a movement / position sensor (16) is assigned in order to provide the driver assistance or comfort system with movement / position information about the orientation of the person cell / Driver's cab (12) relative to the chassis and / or the roadway of the motor vehicle, wherein the driver assistance or comfort system is adapted to determine from the motion / position information correction instructions for the environment sensor (FV, FR) and an environment detection sector (ES) of the environmental sensor based on the correction instructions to change. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Erfassungssektor (ES) des Umfeldsensors (F-V, F-R) ein Öffnungskegel ist, und/oder das Verändern des Erfassungssektors (ES) des Umfeldsensors (F-V, F-R) sowohl das Verschwenken des Erfassungssektor (ES) des Umfeldsensors (F-V, F-R) in Azimut oder Elevation, als auch das Vergrößern oder Verkleinern des Öffnungskegels umfasst.The control system after Claim 1 in which the detection sector (ES) of the environmental sensor (FV, FR) is an opening cone and / or changing the detection sector (ES) of the environmental sensor (FV, FR) both the pivoting of the detection sector (ES) of the environmental sensor (FV, FR) in azimuth or elevation, as well as enlarging or reducing the aperture cone. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Umfeldsensor (F-V, F-R) als Radar-, Lidar-, Video- und/oder Ultraschall-Empfänger ausgestaltet ist und die Stelleinrichtungen (20) als Nick-, Roll- und/oder Drehantriebe ausgestaltet sind, wobei mit diesen Stelleinrichtungen (20) der Erfassungssektor (ES) des Umfeldsensors (F-V, F-R) um eine oder mehrere Achsen, Hoch-, Längs- und Querachse, zu verändern sind.The control system after Claim 1 or 2 , wherein the environment sensor (FV, FR) is designed as a radar, Lidar-, video and / or ultrasonic receiver and the adjusting devices (20) are configured as pitch, roll and / or rotary drives, with these adjusting devices ( 20) the detection sector (ES) of the environmental sensor (FV, FR) about one or more axes, vertical, longitudinal and transverse axis to change. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei mit den Korrekturanweisungen basierend auf den Informationen aus dem Bewegungs-/Lagesensor (16) sich die Stelleinrichtungen (20) des Umfeldsensors (F-V, F-R) ansteuern, um aufgrund von durch Nick-, Dreh- oder Rollbewegungen, welche die Personenzelle / Fahrerkabine (12) ausführt, hervorgerufene Fehlorientierungen des Umfeldsensors (F-V, F-R) gegenüber dessen Ruhe-Orientierung auszugleichen.The control system after Claim 1 . 2 or 3 in that with the correction instructions based on the information from the movement / position sensor (16), the adjusting devices (20) of the environmental sensor (FV, FR) are triggered in order, due to pitching, turning or rolling movements, which the person cell / driver's cab (12) performs to compensate for caused misalignments of the environmental sensor (FV, FR) compared to its resting orientation. Das Steuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch den Bewegungs-/Lagesensor (16) die statische oder dynamische Orientierung der Personenzelle / Fahrerkabine ermittelt (12) und daraus errechnet wird, in welchem Maß und in welcher Richtung die Abweichung der Orientierung von einer Ruhe-Orientierung zu korrigieren ist und basierend auf diesen Korrekturwerten Stellwerte für die Stelleinrichtungen (20) des Umfeldsensors (F-V, F-R) bereitzustellen sind.The control system according to one of the preceding claims, wherein determined by the motion / position sensor (16) the static or dynamic orientation of the person cell / driver's cab (12) and it is calculated from the extent and in which direction the deviation of the orientation of a rest Orientation is correct and based on these correction values control values for the control devices (20) of the environmental sensor (FV, FR) are to be provided. Das Steuerungssystem nach Anspruch 5, wobei im Fall einer Videokamera als Umfeldsensor ein bewegliches Linsenelement im Objektiv der Videokamera angesteuert, welches der Abweichung der Orientierung entgegen wirkt, oder im Fall eines Radarsensors als Umfeldsensor phasengesteuerten Radarsensoren eingesetzt sind und deren phasengesteuerten Radarsensoren so phasenverschoben angesteuert werden, dass der Winkel der Phasenverschiebung den Winkel der Radar-Wellenausbreitung bestimmt.The control system after Claim 5 , wherein in the case of a video camera as environment sensor a movable lens element in the lens of the video camera controlled, which counteracts the deviation of the orientation, or in the case of a radar sensor as environment sensor phased array radar sensors are used and their phased array radar sensors are driven out of phase so that the angle of phase shift determines the angle of the radar wave propagation. Das Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der Bewegungs-/Lagesensor in der Personenzelle / Fahrerkabine fest verbaut, mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem verbunden ist und diesem fortlaufend Bewegungs-/ Lage-Informationen liefert.The control system according to one of Claims 1 - 6 in which the motion / position sensor is permanently installed in the passenger cell / driver's cab, connected to the driver assistance or comfort system and continuously supplies motion / position information thereto. Das Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der Bewegungs-/ Lagesensor (16) ein Teil eines mobilen Geräts (30) in Gestalt eines Mobiltelefons, Smartphones oder (Notebook, Laptop-, Tablet-)Mobilcomputers, eines Fitness- oder Gesundheits-Armbands, Activity Trackers oder dergl. ist, wobei das mobile Gerät drahtlos oder drahtgebunden mit dem Fahrerassistenz- oder Komfortsystem zu verbinden ist diesem aus den im mobilen Gerät (30) vorhandenen Bewegungs-/Lagesensor(en) die Bewegungs-/ Lage-Informationen liefert.The control system according to one of Claims 1 - 6 wherein the motion / attitude sensor (16) is part of a mobile device (30) in the form of a mobile phone, smartphone or (notebook, laptop, tablet) mobile computer, fitness or health bracelet, activity tracker or the like Where the mobile device is wireless or wired to connect to the driver assistance or comfort system, it provides the motion / attitude information from the motion / attitude sensor (s) present in the mobile device (30).
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