DE102018222198A1 - Device for recognizing at least one object in a surrounding area of a vehicle, vehicle with such a device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (V) zur Erkennung von mindestens einem Objekt (O1 bis O4) in einem Umgebungsbereich (U) eines Fahrzeugs (1), umfassend- zumindest eine Sensoreinheit (3) mit- zumindest einem Näherungssensor (3.1) mit einem zugehörigen Detektionsnahbereich (D1) und- zumindest einem Ultraschallsensor (3.2) mit einem zugehörigen Detektionsfernbereich (D2). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1) mit einer solchen Vorrichtung (V).The invention relates to a device (V) for detecting at least one object (O1 to O4) in a surrounding area (U) of a vehicle (1), comprising - at least one sensor unit (3) with - at least one proximity sensor (3.1) with an associated one Detection area (D1) and - at least one ultrasonic sensor (3.2) with an associated detection area (D2). The invention further relates to a vehicle (1) with such a device (V).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs, insbesondere eines beweglichen Fahrzeugteils, wie einer Fahrzeugtür, einer Motorhaube oder einer Heckklappe des Fahrzeuges. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for recognizing at least one object in a surrounding area of a vehicle, in particular a movable vehicle part, such as a vehicle door, a bonnet or a tailgate of the vehicle. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a device.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit verschiedenen Vorrichtungen zur Erkennung von Objekten in einem Öffnungsbereich einer Heckklappe bekannt.Vehicles with various devices for detecting objects in an opening area of a tailgate are known from the prior art.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeuges, sowie ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben.The object of the present invention is to provide a device for recognizing objects in a surrounding area of a vehicle which is improved compared to the prior art, and a vehicle which is improved compared to the prior art.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the device, the object is achieved according to the invention by the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs umfasst zumindest eine Sensoreinheit mit zumindest einem Näherungssensor mit einem zugehörigen Detektionsnahbereich und zumindest einem Ultraschallsensor mit einem zugehörigen Detektionsfernbereich.A device according to the invention for the detection of at least one object in a surrounding area of a vehicle comprises at least one sensor unit with at least one proximity sensor with an associated detection area and at least one ultrasound sensor with an associated detection area.
Beispielsweise ist die Sensoreinheit zumindest in einem Bereich eines beweglichen Fahrzeugteils und/oder an dem beweglichen Fahrzeugteil angeordnet. Beispielsweise ist das bewegliche Fahrzeugteil eine Fahrzeugtür, eine Heckklappe oder eine Motorhaube.For example, the sensor unit is arranged at least in an area of a movable vehicle part and / or on the movable vehicle part. For example, the movable vehicle part is a vehicle door, a tailgate or a bonnet.
Beispielsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Näherungssensor und zumindest einen Ultraschallsensor, welche in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich sind mehrere Sensoreinheiten mit jeweils einem Näherungssensor und jeweils einem Ultraschallsensor an dem Fahrzeug, insbesondere im Bereich des beweglichen Fahrzeugteils und/oder an diesem Fahrzeugteil, vorgesehen.For example, the sensor unit comprises at least one proximity sensor and at least one ultrasonic sensor, which are arranged in close proximity to one another. As an alternative or in addition, a plurality of sensor units, each with a proximity sensor and an ultrasonic sensor in each case, are provided on the vehicle, in particular in the region of the movable vehicle part and / or on this vehicle part.
Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, dass die Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich zum Beispiel der Heckklappe durch Einteilung des Umgebungsbereiches in den Detektionsnahbereich und den Detektionsfernbereich verbessert wird.An advantage achieved by the invention is that the detection of objects in a surrounding area, for example the tailgate, is improved by dividing the surrounding area into the near-detection area and the far-detection area.
In einer Weiterbildung umfasst die Sensoreinheit mehrere Näherungssensoren und mehrere Ultraschallsensoren. Zum Beispiel umfasst die Sensoreinheit mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Näherungssensoren und mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Ultraschallsensoren. Die Näherungssensoren und die Ultraschallsensoren sind beispielsweise entlang einer Randseite und/oder in einem mittleren Bereich des beweglichen Fahrzeugteils angeordnet. Insbesondere ist die Sensoreinheit an dem beweglichen Fahrzeugteil angeordnet und überwacht einen Schwenkbereich des beweglichen Fahrzeugteils. In a further development, the sensor unit comprises several proximity sensors and several ultrasonic sensors. For example, the sensor unit comprises a plurality of proximity sensors arranged side by side and / or one above the other and a plurality of ultrasonic sensors arranged side by side and / or one above the other. The proximity sensors and the ultrasound sensors are arranged, for example, along an edge side and / or in a central region of the movable vehicle part. In particular, the sensor unit is arranged on the movable vehicle part and monitors a pivoting range of the movable vehicle part.
Beispielsweise ist eine Ausführung möglich, in welcher die Sensoreinheit drei nebeneinander angeordnete und voneinander beabstandete Ultraschallsensoren umfasst. Die Ultraschallsensoren sind beispielsweise an der Randseite des beweglichen Fahrzeugteils angeordnet, wobei die Randseite eine einem Verbindungsbereich des beweglichen Fahrzeugteils und des Fahrzeugs gegenüberliegende Seite ist. Weiterhin umfasst die Sensoreinheit beispielsweise vier Näherungssensoren. Drei Näherungssensoren sind beispielsweise nebeneinander und beabstandet zueinander an der Randseite des beweglichen Fahrzeugteils angeordnet. Ein vierter Näherungssensor ist beispielsweise senkrecht zu einer Verbindungslinie der drei Näherungssensoren angeordnet. Zum Beispiel ist der vierte Näherungssensor in dem mittelten Bereich des beweglichen Fahrzeugteils zur Überwachung des Detektionsnahbereichs, beispielsweise von 0 m bis 0,2 m, angeordnet.For example, an embodiment is possible in which the sensor unit comprises three ultrasound sensors arranged next to one another and spaced apart from one another. The ultrasonic sensors are arranged, for example, on the edge side of the movable vehicle part, the edge side being a side opposite a connection region of the movable vehicle part and the vehicle. Furthermore, the sensor unit includes, for example, four proximity sensors. For example, three proximity sensors are arranged next to one another and spaced apart from one another on the edge side of the movable vehicle part. A fourth proximity sensor is arranged, for example, perpendicular to a connecting line of the three proximity sensors. For example, the fourth proximity sensor is arranged in the middle area of the movable vehicle part for monitoring the detection area, for example from 0 m to 0.2 m.
Durch eine Kombination von einem Näherungssensor oder mehreren Näherungssensoren und einem Ultraschallsensor oder mehreren Ultraschallsensoren ist es möglich, eine berührungslose Objekterkennungsvorrichtung, insbesondere eine Hinderniserkennungsvorrichtung zu realisieren. Insbesondere ist die Sensoreinheit ausgebildet, Objekte und Hindernisse in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs berührungslos zu erkennen. Beispielsweise ist die Sensoreinheit als eine berührungslose Abstandssensorik ausgebildet. Dadurch sind Kollisionen mit Personen, Garagen- und Parkhausdecken, Säulen und Poller, Gebäudewänden und Zäunen verringert oder gar vermieden. Beispielsweise ist die Objekterkennungsvorrichtung eingerichtet, bei Detektion eines Objekts in einem Detektionsnahbereich von 2 cm bis 20 cm eine Notbremsfunktion einzuleiten.A combination of a proximity sensor or several proximity sensors and an ultrasonic sensor or several ultrasonic sensors makes it possible to implement a non-contact object detection device, in particular an obstacle detection device. In particular, the sensor unit is designed to detect objects and obstacles in the vicinity of the vehicle without contact. For example, the sensor unit is designed as a contactless distance sensor system. Collisions with people, garage and parking garage ceilings, columns and bollards, building walls and fences are reduced or even avoided. For example, the object recognition device is set up at Detection of an object in a detection area from 2 cm to 20 cm to initiate an emergency braking function.
Zum Beispiel ist das bewegliche Fahrzeugteil elektrisch betreibbar. Beispielsweise ist das bewegliche Fahrzeugteil mit einem Aktuator gekoppelt, welcher eingerichtet ist, das bewegliche Fahrzeugteil autonom zu öffnen und zu schließen. Zum Beispiel ist das bewegliche Fahrzeugteil automatisch schwenkbar oder ein- und ausfahrbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet eine autonome Erkennungsvorrichtung aus, welche Objekte und Hindernisse in einem Öffnungsbereich des elektrisch angetriebenen Fahrzeugteils, beispielsweise der Heckklappe, Motorhaube oder Fahrzeugtür, zuverlässig detektiert.For example, the movable vehicle part can be operated electrically. For example, the movable vehicle part is coupled to an actuator which is set up to autonomously open and close the movable vehicle part. For example, the moving vehicle part can be automatically swiveled or retracted and extended. The device according to the invention forms an autonomous recognition device which reliably detects objects and obstacles in an opening area of the electrically driven vehicle part, for example the tailgate, bonnet or vehicle door.
Des Weiteren ist die Sensoreinheit vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Der Näherungssensor ist beispielsweise ein herkömmlicher Annäherungssensor, wie ein Näherungsschalter. Beispielsweise ist der Näherungssensor ein optischer Sensor (auch Proximity Sensor genannt) zur Erkennung von Objekten in einem Nahbereich. Insbesondere ist mittels einer Verwendung des Näherungssensors oder mehrerer Näherungssensoren eine hohe Auflösung zur Überwachung des Detektionsnahbereichs realisierbar.Furthermore, the sensor unit is comparatively inexpensive to manufacture. The proximity sensor is, for example, a conventional proximity sensor, such as a proximity switch. For example, the proximity sensor is an optical sensor (also called proximity sensor) for detecting objects in a close range. In particular, by using the proximity sensor or a plurality of proximity sensors, a high resolution can be implemented for monitoring the detection area.
Der Ultraschallsensor ist beispielsweise ein Sensorchip mit zumindest einem so genannten Transducer zur Erfassung von Objekten in einem Mittel- bis Fernbereich. Durch Verwendung einer Anzahl von vergleichsweise kleinen Näherungssensoren und einer Anzahl von Ultraschallsensoren ist insbesondere eine bauraumsparende Ausgestaltung der Sensoreinheit ermöglicht. Dadurch ist die Sensoreinheit in einfacher Weise an das Fahrzeug anordenbar, insbesondere in einer Oberflächenseite des Fahrzeugs und/oder des beweglichen Fahrzeugteils integrierbar.The ultrasonic sensor is, for example, a sensor chip with at least one so-called transducer for detecting objects in a medium to long range. By using a number of comparatively small proximity sensors and a number of ultrasonic sensors, a design space-saving design of the sensor unit is made possible in particular. As a result, the sensor unit can be arranged in a simple manner on the vehicle, in particular can be integrated in a surface side of the vehicle and / or of the movable vehicle part.
Darüber hinaus ist mittels der Kombination aus Näherungssensor und Ultraschallsensor ein zuverlässiges Erkennen einer breiten Vielfalt von Objekten, die sich in Materialien, Beschichtungen, Größen und Formen unterscheiden und sich in einem Umgebungsbereich von 0 m bis beispielsweise mindestens 11 m des Fahrzeugs befinden, realisiert. Mittels des Ultraschallsensors ist eine weitestgehend präzise Erkennung von Objekten im Detektionsfernbereich sichergestellt. Durch Verwendung des Näherungssensors, insbesondere des optischen Sensors, ist eine weitestgehend präzise Erkennung von Objekten im Detektionsnahbereich, welche von einem Ultraschallsensor allein nicht erfassbar ist, sichergestellt. Der als optischer Sensor ausgebildete Näherungssensor kann im Detektionsnahbereich Objekte in unterschiedlichen Winkelbereichen des beweglichen Fahrzeugteils auch bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erkennen. Weiterhin ist die Sensoreinheit ausgebildet, auch bei unterschiedlichen Umgebungseinflüssen, wie Licht- und Temperaturverhältnissen, zu funktionieren. Ferner kann die Vorrichtung zu einer Erfassung von Abständen des beweglichen Fahrzeugteils zu im Öffnungsbereich befindlichen Objekten genutzt werden. Anders als bei herkömmlichen Kameras ist darüber hinaus eine Erfassung von Abständen in Dunkelheit möglich. Dabei ist zu verstehen, dass der jeweilige Detektionsbereich vom Fahrzeug aus bemessen wird, wobei ein Detektionsnahbereich von 0 m einen direkt am Fahrzeug befindlichen Bereich definiert und ein Detektionsfernbereich von 11 m einen vom Fahrzeug aus entfernten Bereich definiert.In addition, the combination of a proximity sensor and an ultrasonic sensor enables reliable detection of a wide variety of objects, which differ in materials, coatings, sizes and shapes and are in an area from 0 m to at least 11 m of the vehicle, for example. The ultrasonic sensor ensures that objects in the long-range detection range are recognized as precisely as possible. By using the proximity sensor, in particular the optical sensor, a largely precise detection of objects in the vicinity of the detection area, which cannot be detected by an ultrasonic sensor alone, is ensured. The proximity sensor embodied as an optical sensor can detect objects in different angular ranges of the movable vehicle part even at relatively high vehicle speeds in the detection area. Furthermore, the sensor unit is designed to function even under different environmental influences, such as light and temperature conditions. Furthermore, the device can be used to record distances between the movable vehicle part and objects located in the opening area. In contrast to conventional cameras, it is also possible to record distances in the dark. It is to be understood that the respective detection area is dimensioned from the vehicle, with a near detection area of 0 m defining an area located directly on the vehicle and a remote detection area of 11 m defining an area distant from the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist der Näherungssensor ausgebildet, das Objekt in einem Detektionsnahbereich von 0 m bis zumindest 0,2 m zu detektieren. Der Ultraschallsensor ist ausgebildet, das Objekt in einem Detektionsfernbereich von zumindest 0,2 m bis zumindest 10 m zu detektieren. Insbesondere ist die Sensoreinheit eingerichtet, eine lückenlöse Erkennung und Überwachung eines Bereichs mit einer Entfernung bis zu zumindest 10 m im Umgebungsbereich des Fahrzeugs durchzuführen. Zum Beispiel grenzt ein Minimal-Detektionsbereich des Detektionsfernbereichs direkt an einen Maximal-Detektionsbereich des Detektionsnahbereichs an. Ein Angrenzbereich zwischen dem Detektionsfernbereich und dem Detektionsnahbereich liegt beispielsweise bei 0,15 m bis 0,25 m, insbesondere bei 0,2 m. Dadurch sind Blindzonen vermieden.According to one embodiment of the device, the proximity sensor is designed to detect the object in a detection area from 0 m to at least 0.2 m. The ultrasonic sensor is designed to detect the object in a detection distance range of at least 0.2 m to at least 10 m. In particular, the sensor unit is set up to perform gapless detection and monitoring of an area with a distance of up to at least 10 m in the area surrounding the vehicle. For example, a minimum detection area of the remote detection area directly adjoins a maximum detection area of the detection area. A border area between the far detection area and the near detection area is, for example, 0.15 m to 0.25 m, in particular 0.2 m. This avoids blind zones.
Um den Detektionsfernbereich einzustellen, weist die Vorrichtung zumindest eine elektronische Steuereinheit auf, die mit der Sensoreinheit gekoppelt ist. Beispielsweise umfasst die Steuereinheit eine Analyseeinheit zur Einstellung der jeweiligen Detektionsbereiche. Beispielsweise ist die Steuereinheit zur Einstellung des Detektionsfernbereichs vorgesehen, wobei die Steuereinheit einen dem Detektionsnahbereich entsprechenden Bereich aus einem vom Ultraschallsensor erfassbaren Bereich filtert. Der Ultraschallsensor kann beispielsweise allgemein einen Bereich, insbesondere Erfassungsbereich, von 0 m bis 11 m erfassen. Damit der Ultraschallsensor Objekte in dem vorgegebenen Detektionsfernbereich detektiert, ist der dem Detektionsnahbereich entsprechende Bereich aus dem erfassbaren Bereich des Ultraschallsensors auszufiltern. Mit anderen Worten: Beispielsweise bildet ein vollständiger Erfassungsbereich des Ultraschallsensors und der Detektionsnahbereich des Näherungssensors einen gemeinsamen Überlappungsbereich. Insbesondere entspricht eine Abmessung des Überlappungsbereichs dem Detektionsnahbereich. Der Überlappungsbereich umfasst beispielsweise 0 m bis 0,2 m des Umgebungsbereichs des Fahrzeugs. Dieser Überlappungsbereich wird mittels der Steuereinheit aus dem Erfassungsbereich des Ultraschallsensors gefiltert, beispielsweise ausgeblendet, wobei der Ultraschallsensor so ausbildbar ist, dass er Objekte in dem definierten Detektionsfernbereich ab 0,2 m erfasst.In order to set the remote detection range, the device has at least one electronic control unit which is coupled to the sensor unit. For example, the control unit includes an analysis unit for setting the respective detection areas. For example, the control unit is provided for setting the remote detection area, the control unit filtering an area corresponding to the detection area from an area that can be detected by the ultrasonic sensor. The ultrasonic sensor can, for example, generally cover a range, in particular a detection range, from 0 m to 11 m. In order for the ultrasonic sensor to detect objects in the predetermined detection remote area, the area corresponding to the near-detection area must be filtered out of the detectable area of the ultrasonic sensor. In other words: For example, a complete detection area of the ultrasonic sensor and the detection area of the proximity sensor form a common overlap area. In particular, a dimension of the overlap area corresponds to the detection area. The overlap area includes, for example, 0 m to 0.2 m of the surrounding area of the vehicle. This overlap area is created by means of the control unit Filtered detection area of the ultrasonic sensor, for example hidden, wherein the ultrasonic sensor can be configured such that it detects objects in the defined detection range from 0.2 m.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist die Sensoreinheit eingerichtet, mindestens ein Detektionssignal zu erzeugen, wenn die Sensoreinheit ein bewegliches oder ein ruhendes Objekt in dem Detektionsnahbereich und/oder in dem Detektionsfernbereich detektiert. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass einer der beiden Sensoren mindestens ein erstes Detektionssignal erzeugt, sofern der jeweilige Sensor ein bewegliches oder ruhendes Objekt im jeweiligen Detektionsbereich detektiert, und/oder einer der beiden Sensoren mindestens ein zweites Detektionssignal erzeugt, sofern der jeweilige Sensor ein ruhendes oder bewegliches Objekt in einem jeweiligen Detektionsbereich detektiert. Dadurch sind ein Abstand des Fahrzeugs bzw. des beweglichen Fahrzeugteils zum Objekt und eine Position des Objekts zum Fahrzeug bzw. zum beweglichen Fahrzeugteil ermittelbar. So ist es beispielsweise möglich, Objekte, welche sich über einem Fahrzeugdach befinden, frühzeitig zu erkennen. Eine Person, beispielsweise ein Fahrzeughalter, kann dadurch einen Sicherheitsabstand der Heckklappe, der Fahrzeugtür oder der Motorhaube gegenüber beweglichen Objekten, wie beispielsweise Ästen, erhöhen, welche durch starke Winde unter Umständen die Heckklappe berühren würden. Eine Bewegung der Heckklappe kann beispielsweise gestoppt werden durch ein im Öffnungsbereich der Heckklappe befindliches Hindernis, wie einen Koffer oder eine Wand. Somit ist die Vorrichtung sowohl als Positions- und Abstandsermittlungseinheit als auch als eine Sicherheitsvorrichtung mit Stopp-/ Begrenzungsfunktion für eine Öffnungsbewegung des beweglichen Fahrzeugteiles zur Vermeidung von Beschädigungen an im Öffnungsbereich befindlichen Objekten und mit Einklemmschutzfunktion für eine Schließbewegung des beweglichen Fahrzeugteiles zur Vermeidung des Einklemmens von im Schließbereich befindlichen Objekten einsetzbar.According to a possible embodiment, the sensor unit is set up to generate at least one detection signal when the sensor unit detects a moving or a stationary object in the close-up detection area and / or in the remote detection area. It is possible, for example, that one of the two sensors generates at least one first detection signal, provided that the respective sensor detects a moving or stationary object in the respective detection area, and / or one of the two sensors generates at least one second detection signal, provided that the respective sensor produces a stationary one or a moving object is detected in a respective detection area. A distance of the vehicle or the movable vehicle part from the object and a position of the object from the vehicle or the movable vehicle part can thereby be determined. For example, it is possible to recognize objects that are located above a vehicle roof at an early stage. A person, for example a vehicle owner, can thereby increase the safety distance of the tailgate, the vehicle door or the bonnet from moving objects, such as branches, which under certain circumstances would touch the tailgate due to strong winds. A movement of the tailgate can be stopped, for example, by an obstacle in the opening area of the tailgate, such as a suitcase or a wall. Thus, the device is used both as a position and distance determination unit and as a safety device with a stop / limit function for an opening movement of the movable vehicle part to avoid damage to objects located in the opening area and with an anti-trap function for a closing movement of the movable vehicle part to avoid the trapping of im Objects located in the locking area.
In einer möglichen Weiterbildung umfasst die Sensoreinheit eine ParkhilfeFunktionalität. Zum Beispiel ist die Sensoreinheit mit einer Steuereinheit des Fahrzeugs gekoppelt. Bei Ermittlung eines Einparkens oder Ausparkens wird die Sensoreinheit aktiviert. Insbesondere ist der Ultraschallsensor geeignet, unterschiedliche Objekte, wie Personen und Gegenstände in dem Detektionsfernbereich, beispielsweise von 0,2 m bis 11 m, weitestgehend genau und frühzeitig zu erkennen. Insbesondere ist eine zusätzliche Ausbildung eines Parkhilfesystems vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst sowohl eine Parkhilfefunktionalität als auch eine Hinderniserkennungsfunktionalität.In one possible development, the sensor unit includes a parking aid functionality. For example, the sensor unit is coupled to a control unit of the vehicle. When a parking space or parking space is determined, the sensor unit is activated. In particular, the ultrasound sensor is suitable for recognizing different objects, such as people and objects in the far detection range, for example from 0.2 m to 11 m, as accurately as possible and at an early stage. In particular, additional training of a parking aid system is avoided. The device according to the invention comprises both a parking aid functionality and an obstacle detection functionality.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung mindestens eine Ausgabeeinheit umfasst, welche mit der Sensoreinheit signaltechnisch gekoppelt ist, wobei ein von der Sensoreinheit erzeugtes Detektionssignal an die Ausgabeeinheit übermittelbar ist, und wobei mittels der Ausgabeeinheit in Abhängigkeit des Detektionssignals zumindest ein Warnsignal erzeugbar ist. Beispielsweise ist die Ausgabeeinheit ausgebildet, ein optisches, haptisches und/oder akustisches Warnsignal an einen Fahrzeugnutzer auszugeben. Hierdurch wird der Fahrzeugnutzer frühzeitig vor einer bevorstehenden möglichen Kollision mit einem Objekt im Detektionsnah- und/oder Detektionsfernbereich gewarnt. Die Ausgabeeinheit ist beispielsweise im Fahrzeug angeordnet und hilft einem Fahrzeugfahrer beim Ein- oder Ausparken. Bei einer Aktivierung eines automatischen Öffnens des beweglichen Fahrzeugteils erhält der Fahrzeugnutzer ebenfalls ein Warnsignal, wenn sich ein Objekt im Öffnungs- bzw. Schwenkbereich des beweglichen Fahrzeugteils befindet oder sich diesem annähert. Hierdurch wird in einfacher Art und Weise bei einem Objekt in dem Detektionsnahbereich und/oder in dem Detektionsfernbereich, zum Beispiel bei einem identifizierten Objekt in dem Öffnungsbereich der Heckklappe oder bei einer Ermittlung eines sich annähernden Fahrzeugs oder einer sich annähernden Person zum Fahrzeug, das Warnsignal ausgegeben.A further embodiment provides that the device comprises at least one output unit, which is coupled to the sensor unit for signaling purposes, a detection signal generated by the sensor unit being able to be transmitted to the output unit, and at least one warning signal being able to be generated by means of the output unit as a function of the detection signal. For example, the output unit is designed to output an optical, haptic and / or acoustic warning signal to a vehicle user. As a result, the vehicle user is warned in good time of an impending possible collision with an object in the near and / or far detection range. The output unit is arranged in the vehicle, for example, and helps a vehicle driver when parking or exiting. When an automatic opening of the movable vehicle part is activated, the vehicle user also receives a warning signal when an object is in the opening or swiveling range of the movable vehicle part or is approaching it. As a result, the warning signal is output in a simple manner in the case of an object in the detection area and / or in the detection area, for example in the case of an identified object in the opening area of the tailgate or when an approaching vehicle or a person approaching the vehicle is determined .
Eine mögliche weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung mindestens eine elektronische Steuereinheit umfasst, welche mit der Sensoreinheit signaltechnisch gekoppelt ist, wobei ein von der Sensoreinheit erzeugtes Detektionssignal an die elektronische Steuereinheit übermittelbar ist, und wobei mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit des Detektionssignals zumindest ein Stellsignal für einen Aktuator zur Verstellung des beweglichen Fahrzeugteils erzeugbar ist. Hierdurch wird in einfacher Art und Weise bei einem Objekt in dem Detektionsnahbereich und/oder in dem Detektionsfernbereich, zum Beispiel bei einem identifizierten Objekt in dem Öffnungsbereich der Heckklappe oder bei einer Ermittlung eines sich annähernden Fahrzeugs oder einer sich annähernden Person zum Fahrzeug, eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils beeinflusst. Ebenso ist es möglich, dass die elektrische Steuereinheit ein Empfangs- und/oder Sendemodul umfasst, welches für eine drahtlose Übertragung von Sensorsignalen, Informationen, Konfigurationsdaten und/oder Steuerbefehlen genutzt werden kann. Eine solche drahtlose Verbindung kann beispielsweise als eine Funkverbindung ausgebildet sein.A possible further embodiment provides that the device comprises at least one electronic control unit, which is coupled to the sensor unit in terms of signal technology, a detection signal generated by the sensor unit being able to be transmitted to the electronic control unit, and at least one actuating signal by means of the control unit as a function of the detection signal can be generated for an actuator for adjusting the movable vehicle part. As a result, in the case of an object in the detection area and / or in the detection area, for example in the case of an identified object in the opening area of the tailgate or when an approaching vehicle or a person approaching the vehicle, a movement of the moving part of the vehicle. It is also possible for the electrical control unit to comprise a receiving and / or transmitting module which can be used for wireless transmission of sensor signals, information, configuration data and / or control commands. Such a wireless connection can be designed, for example, as a radio connection.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Aktuator mit dem beweglichen Fahrzeugteil derart bewegungsgekoppelt, dass der Aktuator in Abhängigkeit vom Stellsignal das bewegliche Fahrzeugteil öffnet, schließt oder eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils stoppt oder begrenzt. Durch die signaltechnische Kopplung des Aktuators mit der elektrischen Steuereinheit ist es möglich, dass beispielsweise bei einem gewünschten Öffnen die Öffnungsbewegung des beweglichen Fahrzeugteils in Abhängigkeit von den erfassten Sensorsignalen gesteuert werden kann. So kann beispielsweise mittels der erfassten Sensorsignale ein in den Öffnungsbereich hineinragendes Objekt, wie beispielsweise ein in den Öffnungsbereich hineinragender Pfeiler detektiert werden und anhand des Stellsignals die Öffnungsbewegung entsprechend angepasst, beispielsweise gestoppt oder begrenzt werden. Somit ist in einfacher Art und Weise eine Berührung des beweglichen Fahrzeugteils mit dem Objekt und somit eine Beschädigung des beweglichen Fahrzeugteils vermieden.In a further embodiment, the actuator is coupled to the movable vehicle part in such a way that the actuator opens, closes or moves the movable vehicle part depending on the control signal Vehicle part stops or limits. The signal-technical coupling of the actuator to the electrical control unit makes it possible, for example, for the opening movement of the movable vehicle part to be controlled as a function of the sensed sensor signals when opening is desired. For example, an object protruding into the opening area, such as a pillar protruding into the opening area, can be detected by means of the detected sensor signals, and the opening movement can be adapted accordingly, for example stopped or limited, using the actuating signal. Thus, contact of the movable vehicle part with the object and thus damage to the movable vehicle part is avoided in a simple manner.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist die Ausgabeeinheit mit der Steuereinheit gekoppelt. Die Sensoreinheit übermittelt erfasste Sensordaten an die Steuereinheit, wobei die Sensordaten anschließend über die Ausgabeeinheit im Fahrzeug ausgebbar sind. Beispielsweise sind/ist ein Bild und/oder ein Warnsignal im Fahrzeug ausgebbar. Des Weiteren weist die Ausgabeeinheit beispielsweise eine Eingabeeinheit auf. Zum Beispiel ist die Ausgabeeinheit in einer zentralen Bedieneinheit des Fahrzeugs integriert. Beispielsweise sind die Ausgabeeinheit und die Eingabeeinheit Teile eines so genannten Infotainment-Systems. Über die Eingabeeinheit sind/ist ein Öffnen oder ein Schließen und/oder ein Begrenzen eines Öffnungswinkels des beweglichen Fahrzeugteils, wie der Heckklappe des Fahrzeuges, aktivierbar oder deaktivierbar. Die Eingabeeinheit umfasst beispielsweise Bedienelemente und/oder eine Sprachsteuerung. Beispielsweise sind über die Eingabeeinheit eingegebene Befehle an die Steuereinheit übertragbar. Über die Steuereinheit sind diese Befehle in entsprechende Stellsignale für den Aktuator transformierbar. Dies hat den Vorteil, dass eine erleichterte Bedienung des beweglichen Fahrzeugteils für den Fahrzeugnutzer ermöglicht ist. Ferner ist es möglich, die Länge des Detektionsnahbereichs und die Länge des Detektionsfernbereichs mittels der Eingabeeinheit einzustellen.According to a further possible embodiment, the output unit is coupled to the control unit. The sensor unit transmits acquired sensor data to the control unit, the sensor data then being able to be output in the vehicle via the output unit. For example, an image and / or a warning signal can be output in the vehicle. Furthermore, the output unit has, for example, an input unit. For example, the output unit is integrated in a central control unit of the vehicle. For example, the output unit and the input unit are parts of a so-called infotainment system. Opening or closing and / or limiting an opening angle of the movable vehicle part, such as the tailgate of the vehicle, can be activated or deactivated via the input unit. The input unit includes, for example, control elements and / or a voice control. For example, commands entered via the input unit can be transmitted to the control unit. These commands can be transformed into corresponding control signals for the actuator via the control unit. This has the advantage that easier operation of the movable vehicle part is made possible for the vehicle user. Furthermore, it is possible to set the length of the detection area and the length of the detection area using the input unit.
Die oben beschriebene Vorrichtung kann sowohl zur Begrenzung eines Öffnungswinkels des beweglichen Fahrzeugteils, wie der Heckklappe des Fahrzeuges, als auch zum automatisierten Öffnen oder Schließen des beweglichen Fahrzeugteils, wie der Heckklappe des Fahrzeugs, genutzt werden. Zum Beispiel kann ein automatisiertes Öffnen der Heckklappe beispielsweise durch eine Hand oder einen Fuß ausgelöst werden, sofern diese/r in einem Auslösebereich des Umgebungsbereiches durch mindestens einen Sensor der Sensoreinheit detektiert wird. Beispielsweise umfasst die Sensoreinheit einen weiteren Näherungssensor und/oder einen Abstandssensor, welche/r ausgebildet sind/ist, den entsprechenden Auslösebereich zu erfassen. Auch kann eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils beispielsweise gestoppt werden durch ein im Öffnungsbereich des beweglichen Fahrzeugteils befindliches und identifiziertes Hindernis, wie beispielsweise einen Koffer oder eine Wand. Somit ist die Vorrichtung sowohl als ein Auslöser als auch als eine Sicherheitseinrichtung einsetzbar. Darüber hinaus wird der Bedienungskomfort erhöht, da ein Öffnen einer Heckklappe keine manuelle Betätigung erfordert und ein Zusammenstoß mit Objekten, wie einem Hindernis, verhindert wird.The device described above can be used both for limiting an opening angle of the movable vehicle part, such as the tailgate of the vehicle, and for automatically opening or closing the movable vehicle part, such as the tailgate of the vehicle. For example, an automated opening of the tailgate can be triggered, for example, by a hand or a foot, provided that this is detected in a triggering area of the surrounding area by at least one sensor of the sensor unit. For example, the sensor unit comprises a further proximity sensor and / or a distance sensor, which are designed to detect the corresponding triggering area. A movement of the movable vehicle part can also be stopped, for example, by an obstacle located and identified in the opening area of the movable vehicle part, such as a suitcase or a wall. The device can thus be used both as a trigger and as a safety device. In addition, the ease of use is increased since opening a tailgate does not require manual operation and a collision with objects such as an obstacle is prevented.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich. Das Fahrzeug umfasst zumindest ein bewegliches Fahrzeugteil, wie eine Heckklappe, Motorhaube oder Fahrzeugtür, wobei die Sensoreinheit zumindest in einem Bereich des beweglichen Fahrzeugteils und/oder an dem beweglichen Fahrzeugteil angeordnet ist. Insbesondere sind Beschädigungen am Fahrzeug und am Objekt sowie Verletzungsgefahren bei einer Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt vermieden. Beispielsweise ist eine Kollisionssicherheit für den Fahrzeugnutzer sowie für ein im Umgebungsbereich des Fahrzeugs befindliches Fahrzeug, einem Fußgänger oder einem Fahrradfahrer, erhöht.Furthermore, the invention relates to a vehicle with a device for detecting at least one object in a surrounding area. The vehicle comprises at least one movable vehicle part, such as a tailgate, bonnet or vehicle door, the sensor unit being arranged at least in an area of the movable vehicle part and / or on the movable vehicle part. In particular, damage to the vehicle and the object and risk of injury in the event of a collision between the vehicle and the object are avoided. For example, collision safety is increased for the vehicle user and for a vehicle in the area surrounding the vehicle, a pedestrian or a cyclist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1A und1B schematisch eine Seitenansicht und eine Rückansicht einer Ausführungsform eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs, -
2 schematisch eine Ausführungsform einer Sensoreinheit der Vorrichtung mit einem Detektionsnahbereich und einem Detektionsfernbereich, -
3A schematisch eine Rückansicht einer möglichen Ausführungsform des Fahrzeugs mit einer Sensoreinheit, umfassend eine Mehrzahl von Näherungssensoren und Ultraschallsensoren, -
3B schematisch eine Rückansicht einer möglichen Ausführungsform des Fahrzeugs mit einer Sensoreinheit, umfassend eine Mehrzahl von Näherungssensoren und Ultraschallsensoren, -
4 schematisch eine Draufsicht einer Rückseite des Fahrzeugs mit mehreren Näherungssensoren, -
5 schematisch eine Seitenansicht der Rückseite desFahrzeugs nach 4 , -
6 schematisch einen Ablauf einer Öffnungsbewegung eines beweglichen Fahrzeugteils mit einem Objekt in einem Umgebungsbereich des beweglichen Fahrzeugteils des Fahrzeugs, -
7A schematisch eine Seitenansicht eines beweglichen Fahrzeugteils in geschlossener Position mit einem Aktuator zur Verstellung des beweglichen Fahrzeugteils, zum Beispiel für ein Öffnen oder ein Schließen des beweglichen Fahrzeugteils und/oder ein Begrenzen eines Öffnungswinkels des beweglichen Fahrzeugteils, und -
7B schematisch eine Seitenansicht des beweglichen Fahrzeugteils nach7A in geöffneter Position.
-
1A and1B schematically a side view and a rear view of an embodiment of a vehicle with a device for detecting at least one object in a surrounding area of the vehicle, -
2nd schematically an embodiment of a sensor unit of the device with a detection area and a detection area, -
3A schematically a rear view of a possible embodiment of the vehicle with a sensor unit, comprising a plurality of proximity sensors and ultrasonic sensors, -
3B schematically a rear view of a possible embodiment of the vehicle with a sensor unit, comprising a plurality of proximity sensors and ultrasonic sensors, -
4th schematically shows a top view of a rear of the vehicle with a plurality of proximity sensors, -
5 schematically shows a side view of the rear of the vehicle4th , -
6 schematically a sequence of an opening movement of a movable vehicle part with an object in a surrounding area of the movable vehicle part of the vehicle, -
7A schematically a side view of a movable vehicle part in the closed position with an actuator for adjusting the movable vehicle part, for example for opening or closing the movable vehicle part and / or limiting an opening angle of the movable vehicle part, and -
7B schematically shows a side view of the movable vehicle part7A in the open position.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
Die Vorrichtung
Zum besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibungen ist in den Abbildungen jeweils ein Koordinatensystem dargestellt. Das Koordinatensystem umfasst eine Längsachse
Das bewegliche Fahrzeugteil
Die Vorrichtung
Die Sensoreinheit
Die Sensoreinheit
Zum Beispiel weist der Detektionsnahbereich
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Sensoreinheit
Der Detektionsnahbereich
Beispielsweise sind der Näherungssensor
Der Näherungssensor
Der Ultraschallsensor
Beispielsweise zeigt die dargestellte Ausführungsform eine nebeneinander ausgestaltete Anordnung des Näherungssensors
Der Ultraschallsensor
Um den Detektionsfernbereich
Die Sensoreinheit
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit
Beispielsweise sind die Ultraschallsensoren
Die Ultraschallsensoren
Die Sensoreinheit
Die Rückseite des dargestellten Fahrzeugs
Beispielsweise sind die Näherungssensoren
Die Sensoreinheit
In der dargestellten Ausführungsform ist der obere Näherungssensor
Zum Beispiel beträgt ein Abstand
Das Objekt
Es ist auch möglich, dass bei einer Öffnungsbewegung ein nicht näher gezeigtes Objekt bei einem Öffnungswinkel
In den
Der Aktuator
In der Anfangsposition AP ist die Spindel
In der Endposition EP ist die Spindel
Ebenso kann das Verstellelement
Weiterhin kann der als ein Spindelantrieb ausgebildete Aktuator
Darüber hinaus ist es möglich, dass das bewegliche Fahrzeugteil
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22nd
- bewegliches Fahrzeugteilmoving vehicle part
- 2.12.1
- RandoberflächenseiteEdge surface side
- 33rd
- SensoreinheitSensor unit
- 3.1 bis 3.1"3.1 to 3.1 "
- NäherungssensorProximity sensor
- 3.2, 3.2'3.2, 3.2 '
- UltraschallsensorUltrasonic sensor
- 44th
- SteuereinheitControl unit
- 55
- AktuatorActuator
- 5.15.1
- MotoreinheitMotor unit
- 66
- BefestigungseinheitFastening unit
- 77
- RahmenteilFrame part
- 88th
- VerstellelementAdjustment element
- 99
- Spindelspindle
- 1010th
- RahmenteilFrame part
- 1111
- Ausgabeeinheit Output unit
- ASAS
- AusgabesignalOutput signal
- BB
- GesamtbreiteOverall width
- B1 bis B5B1 to B5
- Abstanddistance
- D1D1
- DetektionsnahbereichDetection area
- D2D2
- DetektionsfernbereichDetection range
- D2.1D2.1
- BereichArea
- DSDS
- DetektionssignalDetection signal
- E1,E2E1, E2
- BereichArea
- GG
- Bodenground
- H, H1H, H1
- Abstanddistance
- O1 bis O4O1 to O4
- Objektobject
- OBIF
- ÖffnungsbereichOpening area
- OW1 bis OW4OW1 to OW4
- ÖffnungswinkelOpening angle
- STST
- StellsignalControl signal
- UU
- UmgebungsbereichSurrounding area
- VV
- Vorrichtung contraption
- MAMA
- MittelachseCentral axis
- XX
- LängsachseLongitudinal axis
- YY
- QuerachseTransverse axis
- ZZ
- VertikalachseVertical axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 10086833 B1 [0003]US 10086833 B1 [0003]
Claims (11)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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2018
- 2018-12-18 DE DE102018222198.7A patent/DE102018222198A1/en active Pending
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