CN110341579A - 传感器组件和具有传感器组件的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆用的用于监视车辆区域的传感器组件，所述传感器组件具有用于发送和接收测量信号的、车辆侧的至少一个传感器和与所述至少一个传感器连接的、车辆侧的控制器，该控制器用于读取和处理所接收的测量信号，其中，所述至少一个传感器布置在所述车辆的灯光单元的壳体中或壳体上。此外，本发明还涉及一种具有传感器组件的车辆。

Description

传感器组件和具有传感器组件的车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆用的用于监视车辆区域的传感器组件，该传感器组件具有至少一个用于发送和接收测量信号的车辆侧传感器和与所述至少一个传感器连接的车辆侧控制器，该车辆侧控制器用于读取和处理所接收的测量信号。此外，本发明还涉及一种具有传感器组件的车辆。

背景技术

用于监视车辆环境的传感器组件已知。在此，在商用车的领域内使用安装到车辆中的传感器。这种传感器通常安装在车辆或拖车的作为安装地点的尾部区域中。

传感器例如被用于测量间距或者用于求取牵引车辆与拖车之间的拐角(Knickwinkel)。然而，这些解决方案具有很低的市场渗透性甚至不具有市场渗透性，因为尤其在半挂车(Auflieger)和拖车常常变换的情况下不能可靠地实现用于在后面和侧面监视交通空间的测量原理。

此外，车辆的尾部和侧部在构型和形状方面经受非常大的差异，由此，使具有传感器的车辆的相同大小且通用的配备变困难，因为制造者在生产中常常避开传感装置所需的差异。

此外，存在加装解决方案，所述加装解决方案将具有相同或相似的辐射角的传感器集成在例如可以安装在商用车后侧的防钻撞保护上的梁上。然而，这种解决方案对于对车辆后方空间的全面监视是不足够的，因为不能感测到车辆旁边的侧面区域。

其它解决方案以具有不同辐射角的小组归总传感器。这些解决方案必须根据每个车俩单独地实施并且从而仅有条件地地适用于批量使用。这些解决方案瞄准加装市场并且仅在极少情况中满足原装者的要求。

发明内容

本发明所基于的任务可以在于，提出一种可通用使用的、车辆用的传感器组件。

该任务借助本发明的技术方案来解决。本发明的有利构型是各个优选实施方式。

根据本发明的一个方面，提供一种车辆用的用于监视车辆区域的传感器组件。所述传感器组件具有至少一个用于发送和/或接收测量数据的车辆侧传感器和与所述至少一个传感器连接的车辆侧控制器，该车辆侧控制器用于读取和处理所接收的测量信号。根据本发明，所述至少一个传感器布置在车辆的灯光单元的壳体中或壳体上。

通过所述传感器组件，可以将一个或多个传感器定位或集成在车辆灯光单元的壳体中或壳体上或者壳体区域中。所述传感器可以发送和/或接收呈声波、图像信息或电磁波形式的测量信号。与这些传感器连接的控制器可以中间存储、分析评估或传输所接收的信息。

灯光单元例如可以是前大灯、闪光灯、后车灯、工作大灯、号牌照明灯等。这种灯光单元通常安装在壳体中并且受到保护以防外部环境影响。这种壳体被用于接收传感器或者被用作用于在壳体外部固定传感器的附装地点。

对后面和侧面的车辆区域的监视以及对拖车或附装装置的运动的感测在驾驶员辅助系统以及部分自动化驾驶和高度自动化驾驶方面具有极大相关性。因为尤其在商用车的情况下，后车灯通常布置在最靠外侧的位置上，所以定位在后车灯中的传感器不仅能够监视车辆后方的区域而且能够监视位于车辆侧面的区域。

在此，车辆可以是载客车辆，工程车辆，商用车辆，农用车辆，牵引车辆等。

尤其在商用车辆的情况下，灯具由很少的一些大制造者供应给汽车工业。由此，在灯光单元的形状方面存在相对较少的多样性。因此有利的是，使传感装置匹配于灯光单元的限定几何形状并且将传感装置例如集成到灯光单元的壳体中。

不同灯光单元在商用车中的典型安装位置能够实现驾驶员辅助系统以及部分自动化驾驶和高度自动化驾驶的应用情况的多样性。因为例如牵引车辆的后车灯在大多数情况下构成车辆的最靠后和同时最靠外的点，所以后车灯为所安装的传感装置提供对车辆环境的优化视线。例如可以使用能低成本地被替换的超声波传感器，由此在车辆上的暴露的位置(exponierte Lage)在成本风险方面是没有问题的。到后车灯中的安装例如能够实现传感装置的统一定位、简单集成、在车辆制造中的极少变型多样性、快速和低成本维修和用于执行清洁的良好可接近性。此外，在灯光单元的壳体中所选择的传感器安装区域由结构设计决定地可靠地受到保护以防污染。在此，多个传感器也可以布置为与灯光单元的灯平行、布置在灯光单元的灯后方和/或布置在灯光单元的反射屏或其它反射器后方。此外，灯光单元的壳体可以被用于固定至少一个传感器。灯光单元的壳体也可以具有用于传感器的相应成型的接收部。

根据传感器组件的一个实施方式，控制器与车辆的总线系统可传输数据地连接。通过将传感器集成到车辆的灯光单元中，可以在技术上简单地将传感器附接到现有的CAN电器网络和电子装置电器网络上，因为发光器件已经与车辆内部的这些电器网络耦合。

通过本发明的传感器组件可以实现统一的对于整车制造者和/或车身结构制造者而言容易集成的传感器组。此外，可以以加装解决方案的形式提供这种设置有传感器的灯光单元。在后车灯的情况下例如可以确定在所有牵引机和拖车上的、由道路交通许可条例规定的几乎统一定位，由此既可以在供应者方面又可以在制造者方面减少所需的变型多样性。由此可以与商用车辆的安装形式无关地实现这种传感器组件。因此可以容易地更换损坏的传感器。传感器的定位能够与纯调度辅助装置结合实现不同附加功能，然而尤其也能够与拖车结合实现不同附加功能。

根据传感器组件的另一实施方式，所述至少一个传感器是超声波传感器、激光雷达传感器(LiDAR)、雷达传感器或测量摄像机。由此，多个相同或不同的传感器可以布置在车辆的至少一个灯光单元的壳体中或壳体上。尤其，在多个不同传感器彼此相邻地布置的情况下可以防止测量信号的相互影响。

根据传感器组件的另一实施方式，所述至少一个传感器布置在灯光单元的壳体上方、下方或侧面。因此，所述至少一个传感器可以与形状有关并且与使用有关地布置。

根据传感器组件的另一实施方式，所述灯光单元是车辆的后车灯，并且与后车灯相邻的车辆区域可由至少一个传感器来监视。尤其在商用车辆的情况下，通过将至少一个传感器布置在后车灯的区域中，可以通过所述至少一个传感器覆盖大于180度的监视范围。

例如，可以将超声波传感器这样集成到后车灯中，使得这些超声波传感器以它们的视域角覆盖围绕后车灯的尽可能大的角度范围。由此，既可以感测车辆旁的侧面区域又可以感测处于车辆后方的区域。在此，传感器组件不是仅仅限于牵引车辆，而是也可以以相应地配备的后车灯的形式构型在拖车上和中间轴上。由此，例如可以借助用于近场监视的超声波传感器提供统一、通用且容易集成的传感装置。此外，后车灯常常与车辆的不同制造系列无关地是相同的并且具有容易的可接近性。所述定位通常在法律上已被规定。

根据传感器组件的另一实施方式，所述至少一个传感器与灯光单元的能量供给装置连接。由此，本发明的传感器组件可以以很低的花费与总归连入到能量和数据电器网络中的灯光单元的能量供给装置耦合。由此，可以减少用于将传感器集成到灯光单元的壳体中的额外花费。根据构型而定，当挂车的其它车辆配备有这种传感器组件和/或数据导线时，连至牵引车辆的附加数据导线能够省去。

根据传感器组件的另一实施方式，至少两个传感器彼此间隔开地或者相对彼此成一个角度地布置在灯光单元的壳体上或壳体中。由此，传感器组件的传感器可以这样定位在灯光单元的壳体的区域中，使得这些传感器不会彼此影响。根据构型而定，这些传感器能够实现按照交叉回波原理(Kreuzechoprinzip)例如三角测量法或三边测量法的评估。通过传感器的合适定位，能够实现针对所测量的障碍物或对象的三角测量法，由此可实现对后面的车辆环境的精确成像。所述方法也可以通过两个灯光单元和与其连接的传感器之间的通信被用于三角测量法。

优选，可以将这些传感器这样集成到灯光单元的壳体中，使得实现包括防污染保护、满足法律规定和紧凑性的优化方案。

根据传感器组件的另一实施方式，可由至少两个传感器发送和接收不同地调制的测量信号。通过测量信号的调制，可以防止或者至少最小化传感器彼此间的相互影响。由此，可以任意地构型传感器在灯光单元的壳体中或壳体上的定位。

根据传感器组件的另一实施方式，至少一个传感器在灯光单元的壳体中或壳体上的定向是可调节的。车辆每侧的一个单个传感器例如已可以提供泊车距离功能，以便在装卸斜坡上对接(Andocken)时支持驾驶员或高度自动化系统。

优选，至少一个传感器可以如此是可安装的，使得能够实现传感器角沿水平方向和竖直方向的校准。传感器角也可以在后来例如通过打开灯光单元的壳体来调节。此外，通过灯光单元的暴露的安装位置可以为了维护和更换目的容易到达传感器组件的传感器。

根据本发明的另一方面，提供一种具有至少一个本发明传感器组件的车辆。所述车辆具有至少一个分别布置在壳体中的灯光单元，其中，至少一个传感器布置在至少一个灯光单元的壳体中或壳体上并且与控制器连接。在此，这些灯光单元可以是后车灯、侧面照明装置、工作灯、闪光灯、前大灯等并且可配备有至少一个传感器。

在车辆中可以安装一个或多个灯光单元，所述灯光单元具有一个或多个传感器。在此，这些传感器优选布置在至少一个灯光单元的壳体中或壳体上或与该壳体相邻地布置。

因此，车辆上的全部区域可以由传感器装置来监视。尤其，构型为后车灯的灯光单元提供对于通过布置在后车灯的壳体中或壳体上的传感器实现的环境监视的优点。这种后车灯具有较少的形状多样性并且可以作为可通用使用的加装解决方案来提供。

本发明的这种车辆例如可以是具有至少一个传感器组件的轻型、中型和中型载重车辆，尤其是鞍式牵引机和具有更换桥接式车厢(Wechselbrückenaufbaute)或行李车厢的载重车。此外，本发明的传感器组件也可以被用于工程机器、农用机器、森林机器等。

附图说明

下面，根据强烈简化的示意图进一步阐述本发明的优选实施例。在此示出：

图1根据本发明一个实施方式的集成到后车灯中的传感器组件的立体图，

图2具有根据本发明一个实施方式的两个传感器组件的车辆的示意性俯视图，

图3根据本发明一个实施方式的车辆的背侧的立体图和

图4根据本发明一个实施方式的构型为车辆挂车的车辆的示意图。

在附图中，相同结构元件分别具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出根据本发明一个实施方式的集成在后车灯2中的传感器组件1的立体图。

在此，后车灯2具有壳体4，该壳体保护后车灯2的发光器件免受外部影响。在此，后车灯2安装在牵引车辆的沿行驶方向在右边的侧上。

在壳体4中布置了三个传感器6。各个传感器6彼此间隔开地布置并且在大多数情况下具有不同的辐射角。传感器6与控制器7可传输数据地连接。根据该实施例，传感器6的能量供给通过后车灯2的发光器件的电连接提供。在此，传感器6实施为超声波传感器6。

在图2中示出具有根据本发明一个实施方式的两个传感器组件1的车辆8的示意性俯视图。在此，传感器组件1集成到车辆8的两个后车灯2中。在此，车辆8实施为鞍式牵引机。示意性地针对后车灯2阐明由传感器6监视的区域I,II,III。

在此，传感器组件1的一个传感器6指向车辆后方的区域III。一个另外的传感器6覆盖在侧面布置在车辆旁的区域I以进行监视。第三传感器6覆盖在两个其它传感器6之间形成监视空白的区域II。由此，通过传感器6可以覆盖具有例如180度至270度延伸尺度的车辆区域I,II,III以进行监视。根据车灯的位置和传感器6的布置，也可以通过传感器6观察360度的范围。替代或附加地，传感器的视域范围可以这样重合，使得待探测的对象被多个传感器同时感测到。

图3示出根据本发明一个实施方式的车辆8的背侧的立体图。根据该实施例，车辆8是载重车或者是具有箱式结构的半挂车，该载重车或半挂车具有与鞍式牵引机类似的后车灯2的布置。在此，在每个后车灯2中集成一个传感器组件1。由此可以以传感方式监视车辆8后方和车辆8旁边的区域。

在图4中示出根据本发明一个实施方式的构型为拖挂车辆的车辆8的示意图。在此，拖挂车辆8构型为所谓的加长载重车。

拖挂车辆8具有牵引机10和两个相继耦合的拖车12。因为不仅牵引机10而且两个拖车12分别具有两个类似布置的后车灯2，所以可以在六个后车灯2的每一个后车灯中或后车灯上布置传感器6。由此，例如可以在技术上简单地实现用于每个转动铰链或调车辅助装置的拐角测量。

Claims (10)

1.一种车辆(8)用的用于监视车辆区域(I,II,III)的传感器组件(1)，所述传感器组件具有用于发送和接收测量信号的、车辆侧的至少一个传感器(6)和与所述至少一个传感器(6)连接的、车辆侧的控制器(7)，该控制器用于读取和处理所接收的测量信号，其特征在于，所述至少一个传感器(6)布置在所述车辆(8)的灯光单元(2)的壳体(4)中或壳体上。

2.根据权利要求1所述的传感器组件(1)，其中，所述控制器(7)与所述车辆(8)的总线系统能传输数据地连接。

3.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其中，所述至少一个传感器(6)是超声波传感器、激光雷达传感器、雷达传感器或测量摄像机。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器组件(1)，其中，所述至少一个传感器(6)布置在所述灯光单元(2)的壳体(4)上方、下方或侧面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器组件(1)，其中，所述灯光单元(2)是所述车辆(8)的后车灯(2)，并且与所述后车灯(2)相邻的所述车辆区域(I,II,III)能由所述至少一个传感器(6)来监视。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器组件(1)，其中，所述至少一个传感器(6)与所述灯光单元(2)的能量供给装置连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器组件(1)，其中，至少两个传感器(6)彼此间隔开地和/或相对彼此成一个角度地布置在所述灯光单元(2)的壳体(4)上或壳体中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器组件(1)，其中，能由至少两个传感器(6)发送和接收不同地调制的测量信号。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的传感器组件(1)，其中，所述至少一个传感器(6)在所述灯光单元(2)的壳体(4)中或壳体上的定向是能调节的。

10.车辆(8,10,12)，具有至少一个根据上述权利要求中任一项所述的传感器组件(1)，所述车辆具有至少一个分别布置在壳体(4)中的灯光单元(2)，其中，至少一个传感器(6)布置在至少一个灯光单元(2)的壳体(4)中或壳体上并且与控制器(7)连接。