DE102014111098A1 - Sensor device with ultrasonic sensor and radar sensor for detecting an object in an environment of a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (2) zum Erfassen eines Objekts (9, 10, 11) in einem Umfeld (7) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem Ultraschallsensor (4), welcher dazu ausgelegt ist, ein Ultraschallsignal (18) auszusenden und das Objekt (9, 10, 11) anhand dem von dem Objekt (9, 10, 11) reflektierten Ultraschallsignal (18) zu erfassen und mit einem Gehäuse (3), in welchem der Ultraschallsensor (4) angeordnet ist, wobei die Sensorvorrichtung (2) einen Radarsensor (5) umfasst, welcher dazu ausgelegt ist, eine elektromagnetische Welle (19) auszusenden und das Objekt (9, 10, 11) anhand der von dem Objekt (9, 10, 11) reflektierten elektromagnetischen Welle (19) zu erfassen, wobei der Radarsensor (5) in dem Gehäuse (3) angeordnet ist.The invention relates to a sensor device (2) for detecting an object (9, 10, 11) in an environment (7) of a motor vehicle (1) with an ultrasonic sensor (4) which is designed to emit an ultrasonic signal (18) and to detect the object (9, 10, 11) on the basis of the ultrasound signal (18) reflected by the object (9, 10, 11) and with a housing (3) in which the ultrasound sensor (4) is arranged, wherein the sensor device ( 2) comprises a radar sensor (5) which is adapted to emit an electromagnetic wave (19) and to the object (9, 10, 11) on the basis of the electromagnetic wave (19) reflected by the object (9, 10, 11) detect, wherein the radar sensor (5) in the housing (3) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Erfassen eines Objekts in einem Umfeld eines Kraftfahrzeugs, mit einem Ultraschallsensor, welcher dazu ausgelegt ist, ein Ultraschallsignal auszusenden und das Objekt anhand dem von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignal zu erfassen, und mit einem Gehäuse in welchem der Ultraschallsensor angeordnet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Sensorvorrichtung. The invention relates to a sensor device for detecting an object in an environment of a motor vehicle, having an ultrasound sensor which is designed to emit an ultrasound signal and to detect the object based on the ultrasound signal reflected by the object, and to a housing in which the ultrasound sensor is arranged , The invention also relates to a motor vehicle with such a sensor device.
Sensorvorrichtungen zum Erfassen eines Objekts in einem Umfeld eines Kraftfahrzeugs sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. So werden beispielsweise Ultraschallsensoren, welche ein Ultraschallsignal aussenden und das Objekt anhand des von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignals erfassen, eingesetzt. Diese Ultraschallsensoren weisen eine Ultraschallsendeeinheit auf, die üblicherweise eine Membran umfasst, welche mit einer Frequenz von etwa 52 kHz betrieben wird. Eine Montage dieser Ultraschallsensoren erfolgt typischerweise an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann der Ultraschallsensor hinter einem Stoßfänger oder im Bereich der Seitentüren des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. In dem Verkleidungsteil ist typischerweise eine runde Öffnung vorgesehen, welche das Ultraschallsignal passieren lässt. Die Reichweite der Ultraschallsensoren beträgt üblicherweise 10 m, wobei die Reichweite von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängt. Beispielsweise können Luftbewegungen, welche beim Fahren auf der Autobahn auftreten, einen starken Einfluss auf das Ultraschallsignal haben. Sensor devices for detecting an object in an environment of a motor vehicle are already known from the prior art. Thus, for example, ultrasound sensors which emit an ultrasound signal and detect the object on the basis of the ultrasound signal reflected by the object are used. These ultrasonic sensors have an ultrasonic transmitting unit, which usually comprises a diaphragm, which is operated at a frequency of about 52 kHz. An assembly of these ultrasonic sensors is typically carried out on a trim part of the motor vehicle. For example, the ultrasonic sensor can be arranged behind a bumper or in the region of the side doors of the motor vehicle. In the trim part, a round opening is typically provided which allows the ultrasonic signal to pass. The range of the ultrasonic sensors is usually 10 m, the range depends on the driving speed of the motor vehicle. For example, air movements that occur when driving on the highway can have a strong influence on the ultrasonic signal.
Weiterhin sind Radarsensoren aus dem Stand der Technik bekannt, welche ein Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle aussenden und das Objekt anhand der von dem Objekt reflektierten elektromagnetischen Welle erfassen. Der Radarsensor weist eine Radarsendeeinheit auf, welche beispielsweise elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von 24 GHz oder mit einer Frequenz von 79 GHz aussenden. Für zukünftige Radaranwendungen ist es geplant, dass Radarsendeeinheiten im sogenannten ISM-Frequenz-Band mit einer Frequenz von etwa 123 GHz betrieben werden. Der Radarsensor ist üblicherweise ebenfalls hinter dem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angebracht, der üblicherweise aus Kunststoff gefertigt ist. Ein derartiger Kunststoff-Stoßfänger kann eine Abschwächung sowie eine qualitative Verschlechterung des Radarsignals bewirken. Furthermore, radar sensors are known from the prior art, which emit a radar signal in the form of an electromagnetic wave and detect the object based on the electromagnetic wave reflected from the object. The radar sensor has a radar transmitting unit which, for example, emit electromagnetic waves at a frequency of 24 GHz or at a frequency of 79 GHz. For future radar applications it is envisaged that radar transmitter units will operate in the so-called ISM frequency band at a frequency of about 123 GHz. The radar sensor is usually also mounted behind the bumper of the motor vehicle, which is usually made of plastic. Such a plastic bumper can cause a weakening and a deterioration of the radar signal.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, welche kompakt ausgebildet ist und mit der zudem gewährleistet werden kann, dass das Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zuverlässiger erfasst werden kann. It is an object of the invention to provide a sensor device of the type mentioned, which is compact and with which it can also be ensured that the object in the environment of the motor vehicle can be detected reliably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sensorvorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren. This object is achieved by a sensor device and by a motor vehicle with the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.
Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung zum Erfassen eines Objekts in einem Umfeld eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Ultraschallsensor, welcher dazu ausgelegt ist, ein Ultraschallsignal auszusenden und das Objekt anhand dem von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignal zu erfassen, und ein Gehäuse, in welchem der Ultraschallsensor angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung einen Radarsensor umfasst, welcher dazu ausgelegt ist, eine elektromagnetische Welle auszusenden und das Objekt anhand der von dem Objekt reflektierten elektromagnetischen Welle zu erfassen, wobei der Radarsensor in dem Gehäuse angeordnet ist. A sensor device according to the invention for detecting an object in an environment of a motor vehicle comprises an ultrasound sensor which is designed to emit an ultrasound signal and to detect the object based on the ultrasound signal reflected by the object, and a housing in which the ultrasound sensor is arranged. According to the invention, it is provided that the sensor device comprises a radar sensor which is designed to emit an electromagnetic wave and to detect the object on the basis of the electromagnetic wave reflected by the object, wherein the radar sensor is arranged in the housing.
Durch die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung wird es möglich, ein einziges Bauteil zur Verfügung zu stellen, welches sowohl Ultraschallsensor als auch den Radarsensor umfasst. Die Sensorvorrichtung kann somit besonders platzsparend verbaut werden oder besonders platzsparend an dem Kraftfahrzeug angebracht werden. Durch die Integration von dem Ultraschallsensor und dem Radarsensor in das Gehäuse können jeweils ein getrennt vorliegender Ultraschallsensor und Radarsensor ersetzt werden. Das Gehäuse beinhaltet somit sämtliche Komponenten, für die bisher mindestens zwei Gehäuse verwendet wurden. Somit kann die Sensorvorrichtung Bauraum sparend in dem Kraftfahrzeug bzw. hinter einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Zudem können durch die kompakte Ausgestaltung der Sensorvorrichtung optische Designwünsche am Kraftfahrzeug leichter umgesetzt werden. The sensor device according to the invention makes it possible to provide a single component which comprises both an ultrasonic sensor and the radar sensor. The sensor device can thus be installed in a particularly space-saving manner or can be mounted in a particularly space-saving manner on the motor vehicle. By integrating the ultrasonic sensor and the radar sensor into the housing, a separately present ultrasonic sensor and radar sensor can each be replaced. The housing thus contains all the components for which at least two housings have been used so far. Thus, the sensor device can be arranged space saving in the motor vehicle or behind a cowling of the motor vehicle. In addition, due to the compact design of the sensor device, optical design requirements on the motor vehicle can be implemented more easily.
Weiterhin ist es möglich, mit der Sensorvorrichtung Objekte in der Nähe sowie Objekte in der Ferne besonders präzise und zuverlässig zu erfassen. Wenn die Sensorvorrichtung im Kraftfahrzeug betrieben wird, besteht nun die Möglichkeit, Objekte in kurzer Entfernung zu dem Kraftfahrzeug mit dem Ultraschallsensor zu erfassen. Insbesondere können Objekte mit dem Ultraschallsensor erfasst werden, die einen Abstand zwischen 10 cm und 2 m zu dem Kraftfahrzeug aufweisen. Weiter zu dem Kraftfahrzeug entfernte Objekte, die beispielsweise einen Abstand zwischen 2 m und 70 m zu dem Kraftfahrzeug aufweisen, können mit dem Radarsensor erfasst werden. Somit besteht die Möglichkeit, den Sensorvorrichtung hinter einem Verkleidungsteil, welches beispielsweise aus Kunststoff gefertigt ist, anzuordnen. Die Einflüsse von dem Verkleidungsteil, welche die Reichweite des Ultraschallsensors verringern können, können dadurch kompensiert werden, dass weiter entfernte Objekt nun mit dem Radarsensor erfasst werden können. Furthermore, it is possible to detect objects in the vicinity as well as objects in the distance particularly precisely and reliably with the sensor device. If the sensor device is operated in the motor vehicle, it is now possible to detect objects at a short distance to the motor vehicle with the ultrasonic sensor. In particular, objects can be detected with the ultrasonic sensor, which have a distance between 10 cm and 2 m to the motor vehicle. Further to the motor vehicle distant objects, for example, have a distance between 2 m and 70 m to the motor vehicle can be detected with the radar sensor. Thus, there is the possibility of the Sensor device behind a cowling, which is made for example of plastic to arrange. The influences of the trim part, which can reduce the range of the ultrasonic sensor, can be compensated by the fact that more distant object can now be detected with the radar sensor.
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Ultraschallsensor dazu ausgelegt ist, Ultraschalldaten in Abhängigkeit von dem reflektierten Ultraschallsignal bereitzustellen, und der Radarsensor dazu ausgelegt ist, Radardaten in Abhängigkeit von der reflektierten elektromagnetischen Welle bereitzustellen und dass die Sensorvorrichtung eine Recheneinrichtung zum gemeinsamen Auswerten der Ultraschalldaten und der Radardaten aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Ultraschalldaten und/oder die Radardaten direkt innerhalb der Sensorvorrichtung beziehungsweise des Gehäuses durch die Recheneinrichtung ausgewertet werden können. Die ausgewerteten Daten können dann von der Recheneinrichtung zu einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Die Auswertung der Ultraschalldaten und/oder der Radardaten durch die Recheneinrichtung kann auch als Vorprozessierung verwendet werden. So ist es beispielsweise denkbar, zusätzlich oder alternativ die gemeinsam ausgewerteten Daten einer Plausibilitätsprüfung, einer Qualitätsprüfung beziehungsweise einer Zuverlässigkeitsprüfung zu unterziehen. Die Recheneinrichtung ermöglicht ebenfalls ein standardisiertes Aufbereiten der Ultraschalldaten und/oder der Radardaten. Durch das standardisierte Aufbereiten kann sichergestellt werden, dass eine langfristig verwendbare Schnittstelle zu dem Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann. Dies bringt einen weiteren Vorteil, nämlich den der erhöhten Planungssicherheit, mit sich. In one embodiment, it is provided that the ultrasound sensor is designed to provide ultrasound data as a function of the reflected ultrasound signal, and the radar sensor is designed to provide radar data as a function of the reflected electromagnetic wave, and in that the sensor device comprises a computing device for jointly evaluating the ultrasound data and the radar data. This has the advantage that the ultrasound data and / or the radar data can be evaluated directly within the sensor device or the housing by the computing device. The evaluated data can then be transmitted from the computing device to a control unit of the motor vehicle. The evaluation of the ultrasound data and / or the radar data by the computing device can also be used as preprocessing. Thus, for example, it is conceivable additionally or alternatively to subject the jointly evaluated data to a plausibility check, a quality check or a reliability check. The computing device also enables standardized processing of the ultrasound data and / or the radar data. The standardized processing can ensure that a long-term usable interface to the motor vehicle can be provided. This brings with it a further advantage, namely that of increased planning security.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Recheneinrichtung dazu ausgelegt ist, die Ultraschalldaten und die Radardaten zu fusionieren. Das bedeutet, die Recheneinrichtung ermittelt beispielsweise einen Abstand des Objekts aus den Ultraschalldaten und den Radardaten. Vorteilhaft ist beispielsweise, dass die Recheneinrichtung hierbei eigenständig die Ultraschalldaten und die Radardaten gewichten beziehungsweise priorisieren kann, beispielsweise abhängig von dem Abstand beziehungsweise der Entfernung des Objekts zu dem Kraftfahrzeug. Des Weiteren können Umwelteinflüssen berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck können Sensordaten von weiteren Sensoren, mit denen beispielsweise die Witterung erfasst werden kann, von der Recheneinrichtung berücksichtigt werden. Hierzu kann ein Lichtsensor und/oder ein Regensensor verwendet werden. So kann der Radarsensor typischerweise Objekte unabhängig von den Witterungsbedingungen erfassen. Der Ultraschallsensor hingegen kann durch Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Abgase, Regen, Nebel, Schnee und/oder Luftbewegungen bei hoher Geschwindigkeit, beeinträchtigt werden. It proves to be particularly advantageous if the computing device is designed to fuse the ultrasound data and the radar data. This means that the computing device determines, for example, a distance of the object from the ultrasound data and the radar data. It is advantageous, for example, that the computing device can independently weight or prioritize the ultrasound data and the radar data, for example, depending on the distance or the distance of the object to the motor vehicle. Furthermore, environmental influences can be considered. For this purpose, sensor data from other sensors, with which, for example, the weather can be detected, are taken into account by the computing device. For this purpose, a light sensor and / or a rain sensor can be used. Thus, the radar sensor can typically detect objects regardless of the weather conditions. In contrast, the ultrasonic sensor may be affected by environmental influences, such as exhaust gases, rain, fog, snow and / or air movements at high speed.
Insbesondere ist die Recheneinrichtung dazu ausgelegt, anhand der Ultraschalldaten und/oder der Radardaten einen Abstand des Kraftfahrzeugs zu dem Objekt zu ermitteln. Dies ist vorteilhaft, weil anhand des Abstandes eingeschätzt werden kann, ob und/oder wann das Objekt ein Hindernis für das Kraftfahrzeug darstellt. Hierzu kann der Abstand des Kraftfahrzeugs zu dem Objekt und weitere Parameter, wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden. Zudem kann hieraus ein horizontaler Winkel von dem Kraftfahrzeug zu dem Objekt bzw. eine relative Lage von dem Kraftfahrzeug zu dem Objekt bestimmt werden. In particular, the computing device is designed to determine a distance of the motor vehicle to the object on the basis of the ultrasound data and / or the radar data. This is advantageous because it can be estimated on the basis of the distance whether and / or when the object represents an obstacle for the motor vehicle. For this purpose, the distance of the motor vehicle to the object and other parameters, such as the speed of the motor vehicle can be taken into account. In addition, a horizontal angle from the motor vehicle to the object or a relative position from the motor vehicle to the object can be determined therefrom.
Bevorzugt weist der Ultraschallsensor eine Ultraschallsendeeinheit zum Aussenden des Ultraschallsignals auf und der Radarsensor weist eine Radarsendeeinheit zum Aussenden der elektromagnetischen Welle auf und die Sensorvorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der Ultraschallsendeeinheit und/oder der Radarsendeeinheit. Dies hat den Vorteil, dass durch die Steuereinrichtung gesteuert werden kann, zu welchem Zeitpunkt der Ultraschallsensor aktiv ist und/oder zu welchem Zeitpunkt der Radarsensor aktiv ist. Das bedeutet beispielsweise, dass für einen Fall in dem nur weit entfernte Objekte erfasst werden, ausschließlich der Radarsensor aktiviert wird. Andererseits kann es der Fall sein, dass nur Objekte, welche einen geringen Abstand zu dem Kraftfahrzeug aufweisen, erfasst werden und somit nur der Ultraschallsensor aktiviert wird, während sich der Radarsensor in einem inaktiven Zustand befindet. So ist der Ultraschallsensor beispielsweise dazu geeignet, ein Objekt bis zu einem Abstand von 10 m von dem Kraftfahrzeug zu erfassen. Der Radarsensor kann beispielsweise ein Objekt bis zu einem Abstand von 70 m und mehr erfassen. Der Radarsensor weist also eine Reichweite auf, welche ein Vielfaches der Reichweite des Ultraschallsensors ist. The ultrasound sensor preferably has an ultrasound transmission unit for emitting the ultrasound signal, and the radar sensor has a radar transmission unit for emitting the electromagnetic wave, and the sensor device comprises a control device for controlling the ultrasound transmission unit and / or the radar transmission unit. This has the advantage that it can be controlled by the control device, at which time the ultrasonic sensor is active and / or at which time the radar sensor is active. This means, for example, that for a case in which only far away objects are detected, only the radar sensor is activated. On the other hand, it may be the case that only objects which have a small distance to the motor vehicle are detected and thus only the ultrasonic sensor is activated while the radar sensor is in an inactive state. For example, the ultrasonic sensor is suitable for detecting an object up to a distance of 10 m from the motor vehicle. The radar sensor can detect, for example, an object up to a distance of 70 m and more. The radar sensor thus has a range which is a multiple of the range of the ultrasonic sensor.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Ultraschallsendeeinheit und die Radarsendeeinheit simultan anzusteuern. Das bedeutet, dass das Ultraschallsignal und die elektromagnetische Welle gleichzeitig ausgesendet werden. Dies ist möglich, da keine Wechselwirkung zwischen dem Ultraschallsignal und der elektromagnetischen Welle vorliegt. Mit anderen Worten beeinflussen sich der Ultraschallsensor und der Radarsensor nicht gegenseitig. Somit kann die Zuverlässigkeit bei der Erfassung des Objektes durch das simultane Verwenden des Ultraschallsensors und des Radarsensors erhöht werden. In particular, it is provided that the control device is designed to simultaneously control the ultrasound transmission unit and the radar transmission unit. This means that the ultrasonic signal and the electromagnetic wave are transmitted simultaneously. This is possible because there is no interaction between the ultrasonic signal and the electromagnetic wave. In other words, the ultrasonic sensor and the radar sensor do not influence each other. Thus, the reliability in detection of the object can be increased by simultaneously using the ultrasonic sensor and the radar sensor.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Ultraschallsendeeinheit und/oder die Radarsendeeinheit in Abhängigkeit von dem mit der Recheneinrichtung ermittelten Abstand von dem Kraftfahrzeug zu dem Objekt anzusteuern. Beispielsweise kann zunächst der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt anhand des Ultraschallsignals oder des Radarsignals ermittelt werden. Somit kann der Abstand von dem Kraftfahrzeug zu dem Objekt zunächst grob ermittelt werden. Weiterhin kann auch ein Schwellenwert für den ermittelten Abstand vorgegeben werden. Dieser Schwellenwert kann beispielsweise 2 m betragen. Wenn dieser Schwellenwert überschritten wird, kann nur die Radarsendeeinheit aktiviert werden. Falls der Schwellenwert unterschritten wird, kann nur die Ultraschallsendeeinheit aktiviert werden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Radarsendeeinheit und die Ultraschallsendeeinheit aktiviert werden, wenn der erfasste Abstand in einem vorbestimmten Intervall um den Schwellenwert liegt. Der Vorteil ist hierbei wiederum eine Auswahl des am besten geeigneten Sensors für die Erfassung des Objekts, welche innerhalb der Sensorvorrichtung beziehungsweise des Gehäuses getroffen wird. Es kann somit zwischen dem Ultraschallsensor und dem Radarsensor unabhängig von einem weiteren Steuergerät des Kraftfahrzeugs umgeschaltet werden. Dies kann wiederum den Vorteil aufweisen, dass die Sensorvorrichtung einfach nachgerüstet werden kann beziehungsweise als Nachrüstlösung angeboten werden kann. In a further embodiment, it is provided that the control device is designed to control the ultrasound transmission unit and / or the radar transmission unit as a function of the distance from the motor vehicle to the object determined by the computing device. For example, first the distance between the motor vehicle and the object can be determined on the basis of the ultrasonic signal or the radar signal. Thus, the distance from the motor vehicle to the object can first be roughly determined. Furthermore, a threshold for the determined distance can also be specified. This threshold may be, for example, 2 m. If this threshold is exceeded, only the radar transmitter unit can be activated. If the threshold is undershot, only the ultrasonic transmitting unit can be activated. Furthermore, provision may be made for the radar transmission unit and the ultrasound transmission unit to be activated when the detected distance is within a predetermined interval around the threshold value. The advantage here again is a selection of the most suitable sensor for the detection of the object, which is taken within the sensor device or the housing. It can thus be switched between the ultrasonic sensor and the radar sensor independently of another control device of the motor vehicle. This in turn can have the advantage that the sensor device can be easily retrofitted or offered as a retrofit solution.
Bevorzugt weist die Sensorvorrichtung eine elektronische Anschlusseinrichtung auf, welche elektrisch mit dem Ultraschallsensor und dem Radarsensor verbunden ist und welche mit einer elektrischen Spannungsversorgungseinrichtung des Kraftfahrzeugs elektrisch koppelbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sensorvorrichtung sehr einfach an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden kann. Die elektrische Anschlusseinrichtung kann so ausgelegt sein, dass diese für die gebräuchlichsten Anschlüsse des Kraftfahrzeugs geeignet ist. Ein weiterer Vorteil der elektronischen Anschlusseinrichtung ist, dass nur ein Versorgungsanschluss für den Ultraschallsensor und den Radarsensor zusammen nötig ist. Dies erleichtert ein eventuelles Nachrüsten oder reduziert benötigte elektrische Leitungen zum Anschluss an das Kraftfahrzeug. Innerhalb des Gehäuses kann die Anschlusseinrichtung mit entsprechenden Kabeln einerseits mit dem Ultraschallsensor und andererseits mit dem Radarsensor elektrisch verbunden sein. Preferably, the sensor device has an electronic connection device which is electrically connected to the ultrasonic sensor and the radar sensor and which can be electrically coupled to an electrical voltage supply device of the motor vehicle. This has the advantage that the sensor device can be easily connected to an electrical system of the motor vehicle. The electrical connection device can be designed so that it is suitable for the most common connections of the motor vehicle. Another advantage of the electronic connection device is that only one supply connection for the ultrasonic sensor and the radar sensor is necessary together. This facilitates any retrofitting or reduces required electrical lines for connection to the motor vehicle. Within the housing, the connection device can be electrically connected to corresponding cables on the one hand with the ultrasonic sensor and on the other hand with the radar sensor.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die elektrische Anschlusseinrichtung an dem Gehäuse angeordnet ist. Die Anschlusseinrichtung kann beispielsweise als Stecker oder als Buchse ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Sensorvorrichtung direkt mit der elektronischen Anschlusseinrichtung an das Kraftfahrzeug-Bordnetz angeschlossen und mit elektrischer Energie versorgt werden. Es bedarf also keiner weiteren elektrischen Leitungen oder Anschlüsse, welche zusätzlichen Bauraum im Kraftfahrzeug beanspruchen. In particular, it is provided that the electrical connection device is arranged on the housing. The connection device can be designed, for example, as a plug or as a socket. In this way, the sensor device can be connected directly to the electronic connection device to the motor vehicle electrical system and supplied with electrical energy. It therefore requires no further electrical lines or connections, which claim additional space in the vehicle.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung eine Datenanschlusseinrichtung aufweist, welche zur Datenübertragung mit der Recheneinrichtung verbunden ist. Vorteilhaft daran ist, dass ein Datenbus des Kraftfahrzeugs direkt an die Datenanschlusseinrichtung angeschlossen werden kann, um Daten von der Recheneinrichtung zu dem Kraftfahrzeug zu übertragen. Es können somit direkt Daten, welche in der Recheneinrichtung zur Verfügung stehen, also die Ultraschalldaten und/oder die Radardaten beziehungsweise die vorprozessierten Daten und/oder die fusionierten Daten direkt zu dem Kraftfahrzeug beziehungsweise zu einer Recheneinrichtung des Kraftfahrzeuges übertragen werden. Furthermore, it is provided that the sensor device has a data connection device which is connected to the computing device for data transmission. The advantage of this is that a data bus of the motor vehicle can be connected directly to the data terminal device in order to transmit data from the computer to the motor vehicle. It is thus possible to directly transmit data which are available in the computing device, ie the ultrasound data and / or the radar data or the preprocessed data and / or the fused data directly to the motor vehicle or to a computing device of the motor vehicle.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die elektrische Anschlusseinrichtung die Datenanschlusseinrichtung umfasst. Es ist vorgesehen, dass die elektrische Anschlusseinrichtung und die Datenanschlusseinrichtung mit einem gemeinsamen Stecker ausgebildet sind. Das bedeutet, die Sensorvorrichtung kann nur mit einem gemeinsamen Stecker beziehungsweise einer elektrischen Leitung an das Kraftfahrzeug angeschlossen werden, um die Sensorvorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen und, um die Daten von der Sensorvorrichtung zu dem Kraftfahrzeug zu übertragen. In particular, it is provided that the electrical connection device comprises the data connection device. It is provided that the electrical connection device and the data connection device are formed with a common plug. This means that the sensor device can only be connected to the motor vehicle with a common plug or an electrical line in order to supply the sensor device with electrical energy and to transmit the data from the sensor device to the motor vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Datenanschlusseinrichtung zur Datenübertragung über einen CAN-Bus und/oder eine Flexray-Verbindung und/oder eine Ethernet-Verbindung ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, um eine standardisierte Schnittstelle zum Anschluss an das Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen. Die Sensorvorrichtung kann nun beispielsweise an ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden. Es entfällt somit eine Verwendung von eventuellen Adaptern zum Anschluss der Datenanschlusseinrichtung und somit der Datenübertragung. In a further embodiment, the data connection device is designed for data transmission via a CAN bus and / or a Flexray connection and / or an Ethernet connection. This is advantageous in order to provide a standardized interface for connection to the motor vehicle. The sensor device can now be connected, for example, to a control unit of the motor vehicle. It thus eliminates the use of any adapters for connecting the data terminal device and thus the data transfer.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung. Das Kraftfahrzeug kann auch mehrere Sensorvorrichtungen umfassen. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. A motor vehicle according to the invention comprises a sensor device according to the invention. The motor vehicle may also comprise a plurality of sensor devices. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
Das Kraftfahrzeug umfasst weiterhin ein Verkleidungsteil, welches eine Durchgangsöffnung aufweist, zu welcher die Sensoreinrichtung derart angeordnet ist, dass der Ultraschallsensor das Ultraschallsignal und der Radarsensor die elektromagnetische Welle durch die Durchgangsöffnung hindurch aussenden. Es kann somit ermöglicht werden, dass der Radarsensor die gleiche Durchgangsöffnung zum Aussenden der elektromagnetischen Welle verwendet wie der Ultraschallsensor zum Aussenden des Ultraschallsignals. Vorteilhaft daran ist, dass in dem Verkleidungsteil nur die eine Durchgangsöffnung nötig ist. Es muss somit nicht für den Radarsensor und für den Ultraschallsensor jeweils eine eigene Durchgangsöffnung bereitgestellt werden. Die Sensoreinrichtung ist bevorzugt auch derart zu der Durchgangsöffnung angeordnet, dass der Ultraschallsensor das reflektierte Ultraschallsignal und der Radarsensor die reflektierte elektromagnetische Welle durch die Durchgangsöffnung hindurch empfangen können. Somit kann eine höhere Genauigkeit bei dem Erfassen des Objekts erreicht werden. Dies liegt daran, dass die elektromagnetischen Wellen und/oder das Ultraschallsignal nicht durch das Verkleidungsteil abgeschwächt bzw. gedämpft werden. Das Gehäuse kann ergänzend oder alternativ ebenfalls eine Öffnung zum Aussenden des Ultraschallsignals und/oder der elektromagnetischen Welle aufweisen. The motor vehicle further comprises a trim part, which has a passage opening, to which the sensor device is arranged such that the ultrasonic sensor transmits the ultrasonic signal and the radar sensor the electromagnetic wave through the passage opening send out through. It can thus be made possible that the radar sensor uses the same passage opening for emitting the electromagnetic wave as the ultrasonic sensor for emitting the ultrasonic signal. The advantage of this is that only one through-hole is needed in the trim part. It must therefore not be provided for the radar sensor and the ultrasonic sensor each have their own through hole. The sensor device is preferably also arranged in such a way to the passage opening, that the ultrasonic sensor, the reflected ultrasonic signal and the radar sensor can receive the reflected electromagnetic wave through the through hole. Thus, higher accuracy in detecting the object can be achieved. This is because the electromagnetic waves and / or the ultrasonic signal are not attenuated or damped by the cowling. The housing may additionally or alternatively also have an opening for emitting the ultrasonic signal and / or the electromagnetic wave.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. The preferred embodiments presented with reference to the sensor device according to the invention and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigen: Showing:
In
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Es können jedoch auch mehrere Sensorvorrichtungen
Der Radarsensor
Auf der rechten Seite von
Der Ultraschallsensor
Zum Erfassen eines der Objekte
Gemäß
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Weiterhin kann mit der Sensorvorrichtung
Weiterhin weist die Sensorvorrichtung
Weiterhin ist es möglich, die Datenanschlusseinrichtung
Weiterhin kann ergänzend oder alternativ vorgesehen sein, dass das Verkleidungsteil
Das Gehäuse
Bei der Sensorvorrichtung
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