DE102019205248A1 - Sensor module - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensormodul (1a) für ein Kraftfahrzeug (25), insbesondere für ein teilautomatisch oder vollautomatisch betriebenes Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen Umfeldsensor (20a, 20b) umfasst. Der Umfeldsensor (20a, 20b, 20e, 20f, 20g, 20h) ist dazu ausgebildet, Umfeldsensordaten des Kraftfahrzeugs (25) zu erfassen. Zusätzlich umfasst das Sensormodul (1a) wenigstens eine Recheneinheit (10a), wobei die Recheneinheit (10a) dazu ausgebildet ist, die von dem wenigstens einen Umfeldsensor (20a, 20b, 20e, 20f, 20g, 20h) erfassten Umfeldsensordaten zu verarbeiten und in Abhängigkeit der verarbeiteten Umfeldsensordaten zumindest teilweise ein erfasstes Umfeld des Kraftfahrzeugs (25) zu ermitteln. Das Sensormodul (1a) weist zusätzlich wenigstens eine Übertragungseinheit (11) auf, welche dazu ausgebildet ist, das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs (25) an eine zentrale Steuereinheit (2a) des Kraftfahrzeugs (25) zu übermitteln.

Figure DE102019205248A1_0000
The invention relates to a sensor module (1a) for a motor vehicle (25), in particular for a partially or fully automatically operated motor vehicle, which comprises at least one environment sensor (20a, 20b). The environment sensor (20a, 20b, 20e, 20f, 20g, 20h) is designed to record environment sensor data of the motor vehicle (25). In addition, the sensor module (1a) comprises at least one processing unit (10a), the processing unit (10a) being designed to process the environment sensor data recorded by the at least one environment sensor (20a, 20b, 20e, 20f, 20g, 20h) and depending on the using the processed environment sensor data to at least partially determine a detected environment of the motor vehicle (25). The sensor module (1a) also has at least one transmission unit (11) which is designed to transmit the at least partially determined surroundings of the motor vehicle (25) to a central control unit (2a) of the motor vehicle (25).
Figure DE102019205248A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Anmeldung betrifft ein Sensormodul, sowie ein Kraftfahrzeug mit dem Sensormodul.The application relates to a sensor module and a motor vehicle with the sensor module.

Aus dem Dokument DE 10 2015 221 454 A1 ist ein Sensormodul für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches eine Sensoreinrichtung aufweist. Die Sensoreinrichtung ist hierbei dazu ausgebildet, ein Messsignal bereitzustellen und das erfasste Messsignal über eine Schnittstelleneinrichtung direkt an ein zentrales Steuergerät des Fahrzeugs zu übertragen.From the document DE 10 2015 221 454 A1 a sensor module for a motor vehicle is known which has a sensor device. The sensor device is designed to provide a measurement signal and to transmit the detected measurement signal directly to a central control unit of the vehicle via an interface device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein möglichst autark funktionierendes Sensormodul zu entwickeln.The object of the present invention is to develop a sensor module that functions as independently as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Sensormodul gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Ein Sensormodul stellt in diesem Zusammenhang ein Sensorset dar, welches zur Umfelderfassung an einem Kraftfahrzeug angeordnet ist und autark, also möglichst unabhängig von Komponenten des Kraftfahrzeugs, betrieben werden kann. Das Sensormodul umfasst wenigstens einen Umfeldsensor, welcher dazu ausgebildet ist, Umfeldsensordaten des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Zusätzlich weist das Sensormodul wenigstens eine Recheneinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, die von dem wenigstens einen Umfeldsensor erfassten Umfeldsensordaten zu verarbeiten und in Abhängigkeit der verarbeiteten Umfeldsensordaten zumindest teilweise ein erfasstes Umfeld des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. In der Recheneinheit wird also bereits eine Vorverarbeitung der aufgenommenen Umfelddaten vorgenommen. Daten aus einem einzelnen oder verschiedenen Sensortypen (LiDAR, Kamera, Radar und/oder Ultraschall) werden zum Beispiel in ein einziges Umfeldmodell in Form einer sogenannten 3D Punktewolke kombiniert. Dies wird auch als Sensordatenfusion bezeichnet. Zusätzlich zu der Sensordatenfusion kann auch noch eine Objekterkennung in dem Sensormodul ausgeführt werden. So lässt sich die aus dem Sensormodul übertragene Datenmenge weiter reduzieren. Außerdem weist das Sensormodul wenigstens eine Übertragungseinheit auf, welche dazu dient, das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs an eine zentrale Steuereinheit, insbesondere die zentrale Steuereinheit eines Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs, weiterzuleiten. Die Kommunikation zwischen Recheneinheit und der zentralen Steuereinheit erfolgt beispielsweise über eine Bus-Kommunikation oder Automotive Ethernet. Durch die in dem Sensormodul integrierte Recheneinheit wird es entsprechend ermöglicht, eine Vorverarbeitung der erfassten Umfeldsensordaten zu ermöglichen. Die zu der zentralen Steuereinheit weitergeleiteten Informationen über das zumindest teilweise erfasste Umfeld können dadurch entsprechend vorgefiltert und somit die Menge an transportierten Daten verkleinert werden.To achieve the object, a sensor module according to claim 1 is proposed. In this context, a sensor module represents a sensor set which is arranged on a motor vehicle to detect the surroundings and can be operated autonomously, that is, as independently as possible of components of the motor vehicle. The sensor module comprises at least one environment sensor, which is designed to record environment sensor data of the motor vehicle. In addition, the sensor module has at least one computing unit which is designed to process the environment sensor data recorded by the at least one environment sensor and to at least partially determine a recorded environment of the motor vehicle as a function of the processed environment sensor data. Preprocessing of the recorded environmental data is therefore already carried out in the processing unit. For example, data from a single or different sensor types (LiDAR, camera, radar and / or ultrasound) are combined into a single environment model in the form of a so-called 3D point cloud. This is also known as sensor data fusion. In addition to the sensor data fusion, object recognition can also be carried out in the sensor module. In this way, the amount of data transmitted from the sensor module can be further reduced. In addition, the sensor module has at least one transmission unit, which serves to forward the at least partially determined surroundings of the motor vehicle to a central control unit, in particular the central control unit of a driver assistance system of the vehicle. The communication between the computing unit and the central control unit takes place, for example, via bus communication or automotive Ethernet. The computing unit integrated in the sensor module makes it possible to enable preprocessing of the captured environment sensor data. The information forwarded to the central control unit about the at least partially recorded environment can thereby be pre-filtered accordingly and the amount of data transported can thus be reduced.

Bevorzugt ist die wenigstens eine Übertragungseinheit dazu ausgebildet, das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs kabellos an die zentrale Steuereinheit des Kraftfahrzeugs zu übermitteln. Weiterhin bevorzugt weist das Sensormodul eine Energieversorgungseinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, das Sensormodul mit Energie zu versorgen. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise eine Batterie in dem Sensormodul integriert sein. Alternativ kann die Energieversorgungseinrichtung auch dazu ausgebildet sein, die Energie durch Induktion bereitzustellen. Durch die Energieversorgungseinrichtung und die kabellose Übermittlung wird ein autarker Aufbau des Sensormoduls ermöglicht.The at least one transmission unit is preferably designed to wirelessly transmit the at least partially determined surroundings of the motor vehicle to the central control unit of the motor vehicle. The sensor module also preferably has an energy supply device which is designed to supply the sensor module with energy. In this context, for example, a battery can be integrated in the sensor module. Alternatively, the energy supply device can also be designed to provide the energy by induction. The energy supply device and the wireless transmission enable the sensor module to be built independently.

Vorzugsweise umfasst das Sensormodul wenigstens zwei Umfeldsensoren. Die wenigstens zwei Umfeldsensoren sind hierbei dazu ausgebildet, die Umfeldsensordaten durch jeweils zueinander unterschiedliche physikalische Messprinzipien zu erfassen. So ist beispielsweise ein erster der wenigstens zwei Umfeldsensoren als LiDAR ausgebildet und ein zweiter der wenigstens zwei Umfeldsensoren als ein Kamerasensor ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann ein Umfeldsensor auch als Lidar-Sensor und/oder Radarsensor und/oder Positionssensor (VPMS) ausgebildet sein.The sensor module preferably comprises at least two environment sensors. The at least two environment sensors are designed to record the environment sensor data by means of different physical measurement principles. For example, a first of the at least two environment sensors is designed as a LiDAR and a second of the at least two environment sensors is designed as a camera sensor. Alternatively or additionally, an environment sensor can also be designed as a lidar sensor and / or radar sensor and / or position sensor (VPMS).

Bevorzugt umfasst das Sensormodul ein Gehäuse. Die Komponenten des Sensormoduls, wie beispielsweise der wenigstens eine Umfeldsensor, die Übertragungseinheit und die wenigstens eine Recheneinheit sind hierbei zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet. Somit sind die Komponenten des Sensormoduls gegenüber einem äußeren Umfeld des Sensormoduls geschützt. Vorzugsweise ist das Gehäuse zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgebildet. Somit können auch optische Sensoren, wie beispielsweise eine Kamera, als Umfeldsensoren in dem Sensormodul mit Gehäuse betrieben werden. Kommentar Holleczek: Check Parksensoren: Ultraschallsensoren sind nicht Teil des Gehaeuses, sondern in eine Aussparung einbebracht (anders als die optischen Sensoren). Kommentar Peterseim: Das Gehäuse des Ultraschallsensor wir nicht die Wand des Gehäuses sein → so, ja.The sensor module preferably comprises a housing. The components of the sensor module, such as, for example, the at least one environment sensor, the transmission unit and the at least one computing unit, are arranged at least partially in the housing. The components of the sensor module are thus protected from an external environment of the sensor module. The housing is preferably designed to be at least partially transparent. Optical sensors, such as a camera, can thus also be operated as environmental sensors in the sensor module with the housing. Commentary Holleczek: Check parking sensors: Ultrasonic sensors are not part of the housing, but rather inserted into a recess (unlike the optical sensors). Peterseim's comment: The housing of the ultrasonic sensor will not be the wall of the housing → so, yes.

Vorzugsweise umfasst das Sensormodul auch eine Reinigungseinheit, welche zur Reinigung zumindest der transparenten Flächen des Gehäuses dient. Hierzu kann beispielsweise ein Wasserbehälter vorgesehen sein, welcher Spritzdüsen des Sensormoduls zum Reinigen zumindest der transparenten Flächen des Gehäuses mit Wasser versorgt.The sensor module preferably also comprises a cleaning unit which serves to clean at least the transparent surfaces of the housing. For this purpose, for example, a water tank can be provided which has spray nozzles Sensor module supplied for cleaning at least the transparent surfaces of the housing with water.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit dem zuvor beschriebenen Sensormodul. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein teilautomatisch oder vollautomatisch betriebenes Kraftfahrzeug. Vorzugsweise ist das Sensormodul auf einem Dach des Kraftfahrzeugs angeordnet. Auf dem Dach des Fahrzeugs kann eine möglichst gute Rundumsicht des Kraftfahrzeugs durch die in dem Sensormodul integrierten Umfeldsensoren erreicht werden. Auch ermöglicht der flache Aufbau des Dachs eine einfache, mechanische Anbindung des Sensormoduls an das Kraftfahrzeug. Alternativ ist das Sensormodul an einer Front oder an einem Heck des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere ist das Sensormodul hierbei in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet. Dort kann das Sensormodul versteckt zum Beispiel in einer Öffnung des Stoßfängers angeordnet sein.The present invention also relates to a motor vehicle with the sensor module described above. The motor vehicle is in particular a partially or fully automatically operated motor vehicle. The sensor module is preferably arranged on a roof of the motor vehicle. The best possible all-round view of the motor vehicle can be achieved on the roof of the vehicle by the environment sensors integrated in the sensor module. The flat structure of the roof also enables a simple, mechanical connection of the sensor module to the motor vehicle. Alternatively, the sensor module is arranged on a front or on a rear of the vehicle. In particular, the sensor module is arranged in a bumper of the motor vehicle. There, the sensor module can be hidden, for example, in an opening in the bumper.

Vorzugsweise ist das Sensormodul lösbar an dem Kraftfahrzeug befestigt. Beispielsweise kann das Sensormodul magnetisch über das Gehäuse des Sensormoduls mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden sein. Alternativ kann das Sensormodul über eine Schraubenverbindung und/oder eine Klemmverbindung lösbar an dem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Auch über ein Bajonett-Verschluss kann das Sensormodul lösbar an dem Fahrzeug angeordnet sein. Durch die lösbare Befestigung kann das Sensormodul beispielsweise einfach von dem Kraftfahrzeug demontiert und unabhängig von dem Kraftfahrzeug repariert werden.The sensor module is preferably releasably attached to the motor vehicle. For example, the sensor module can be magnetically connected to the body of the vehicle via the housing of the sensor module. Alternatively, the sensor module can be detachably arranged on the motor vehicle via a screw connection and / or a clamp connection. The sensor module can also be detachably arranged on the vehicle via a bayonet lock. As a result of the releasable fastening, the sensor module can, for example, easily be dismantled from the motor vehicle and repaired independently of the motor vehicle.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben des zuvor beschriebenen Sensormoduls für ein Kraftfahrzeug. Hierbei werden zunächst Umfeldsensordaten eines Kraftfahrzeugs mittels wenigstens eines Umfeldsensors des Sensormoduls erfasst. Hierbei kann es sich beispielsweise um Abstandswerte zu erfassten Objekten im Umfeld des Sensormoduls und/oder um erzeugte Bilder des Umfeld handeln. Daraufhin werden die erfassten Umfeldsensordaten mittels einer Recheneinheit des Sensormoduls verarbeitet und zumindest teilweise ein erfasstes Umfelds des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der verarbeiteten Umfeldsensordaten ermittelt. Die erfassten Abstandswerte und/oder Bilder werden also von der Recheneinheit analysiert und daraus ein zumindest teilweise erfasstes Umfeld des Kraftfahrzeugs ermittelt. So können beispielsweise Objekte, wie ein Fußgänger, im Umfeld des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Darauf folgend wird das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs an eine zentrale Steuereinheit des Kraftfahrzeugs mittels einer Übertragungseinheit des Sensormoduls weitergeleitet.Another object of the present invention is a method for operating the sensor module described above for a motor vehicle. Here, first of all, environment sensor data of a motor vehicle are recorded by means of at least one environment sensor of the sensor module. This can be, for example, distance values to detected objects in the environment of the sensor module and / or generated images of the environment. The captured environment sensor data are then processed by means of a computing unit of the sensor module and a captured environment of the motor vehicle is at least partially determined as a function of the processed environment sensor data. The recorded distance values and / or images are therefore analyzed by the computing unit and an at least partially recorded surroundings of the motor vehicle are determined therefrom. For example, objects such as a pedestrian in the vicinity of the motor vehicle can be determined. The at least partially determined environment of the motor vehicle is then forwarded to a central control unit of the motor vehicle by means of a transmission unit of the sensor module.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls. 1 shows schematically a motor vehicle with a first embodiment of the sensor module according to the invention.
  • 2 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls. 2 shows schematically a motor vehicle with a second embodiment of the sensor module according to the invention.
  • 3 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls. 3 shows schematically a third embodiment of the sensor module according to the invention.
  • 4 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines Sensormoduls. 4th shows an embodiment of a method for operating a sensor module.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 25, auf dessen Dach 8 ein Sensormodul 1a angeordnet ist. Bei dem Kraftfahrzeug 25 handelt es sich insbesondere um ein teilautomatisch oder vollautomatisch betriebenes Kraftfahrzeug. 1 shows schematically a motor vehicle 25th , on its roof 8th a sensor module 1a is arranged. In the motor vehicle 25th it is in particular a partially or fully automatic motor vehicle.

Das Sensormodul 1a weist in dieser ersten Ausführungsform eine Mehrzahl von Umfeldsensoren 20a, 20b, 20e, 20f, 20g, 20h auf, welche dazu ausgebildet sind, Umfeldsensordaten des Kraftfahrzeugs 25 zu erfassen. Zudem weist das Sensormodul 1a eine Recheneinheit 10a auf, welche dazu dient, die von den Umfeldsensoren 20a, 20b, 20e, 20f, 20g, 20h erfassten Umfeldsensordaten zu verarbeiten und abhängig von den verarbeiteten Umfeldsensordaten zumindest teilweise ein erfasstes Umfeld des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Zusätzlich weist das Sensormodul 1a eine erste Übertragungseinheit 11 auf, welche in diesem Fall als Kabel ausgebildet ist und es ermöglicht, das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs 25 an eine zentrale Steuereinheit 2a des Kraftfahrzeugs 25 zu übertragen.The sensor module 1a has in this first embodiment a plurality of environment sensors 20a , 20b , 20e , 20f , 20g , 20h which are designed to include environment sensor data of the motor vehicle 25th capture. In addition, the sensor module 1a an arithmetic unit 10a which is used by the environment sensors 20a , 20b , 20e , 20f , 20g , 20h to process captured environment sensor data and at least partially determine a captured environment of the motor vehicle as a function of the processed environment sensor data. In addition, the sensor module 1a a first transmission unit 11 on, which in this case is designed as a cable and enables the at least partially determined surroundings of the motor vehicle 25th to a central control unit 2a of the motor vehicle 25th transferred to.

In dieser ersten Ausführungsform ist der Umfeldsensor 20a als Ultraschallsensor, der Umfeldsensor 20e als ein LiDAR Sensor und der Umfeldsensor 20f als eine Kamera ausgebildet. Des Weiteren kann auch noch ein Radarsensor eingebracht sein, der jedoch hierbei nicht dargestellt ist. Somit verwenden die Umfeldsensoren 20a, 20e und 20f unterschiedliche physikalische Messprinzipien zum Erfassen der Umfeldsensordaten. Die Umfeldsensoren 20a, 20e und 20f sind dazu ausgebildet, das in rückwärtige Fahrtrichtung 27 und seitlich ausgerichtete Umfeld des Fahrzeugs 25 zu erfassen. Der Ultraschallsensor als erster Umfeldsensor 20a ist hierbei an einem Gehäuse 3 des Sensormoduls 1a angeordnet und erfasst das Umfeld des Kraftfahrzeugs 25 über den ersten Erfassungsbereich 40a. Hierbei ist eine Ausbuchtung im Gehäuse 3 vorgesehen, in die der Ultraschallsensor eingebracht ist. Der Lidar Sensor als zweiter Umfeldsensor 20e ist in diesem Fall innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet. Damit der Lidar Sensor das Umfeld des Kraftfahrzeugs 25 erfassen kann, ist das Gehäuse 3 im Bereich des zweiten Erfassungsbereichs 40e des Lidar Sensors lichtdurchlässig ausgebildet. Die Kamera als dritter Umfeldsensor 20f ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet. Damit die Kamera das Umfeld des Kraftfahrzeugs 25 erfassen kann, ist das Gehäuse 3 im Bereich des zweiten Erfassungsbereichs 40f der Kamera lichtdurchlässig ausgebildet. Um auch das Fahrzeugumfeld in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 25 vorwärts 26 und seitlich zu erfassen, sind in dieser Ausführung zudem die Umfeldsensoren 20b, 20g und 20h in dem Sensormodul 1a angeordnet. Der Umfeldsensor 20b ist hierbei als ein LiDAR Sensor, der Umfeldsensor 20g als Ultraschallsensor und der Umfeldsensor 20h als eine Kamera ausgebildet. Des Weiteren kann auch hier noch ein Radarsensor eingebracht sein, der jedoch hierbei nicht dargestellt ist. Zur Erfassung des Umfelds weist der Umfeldsensor 20g einen Erfassungsbereich 40g, der Umfeldsensor 20b einen Erfassungsbereich 40b und der Umfeldsensor 20h einen Erfassungsbereich 40h auf. Durch die Verwendung der unterschiedlichen Sensorarten kann das Umfeld des Fahrzeugs 25 in einer Rundumsicht erfasst werden.In this first embodiment, the environment sensor is 20a as an ultrasonic sensor, the environment sensor 20e as a LiDAR sensor and the environment sensor 20f designed as a camera. Furthermore, a radar sensor can also be introduced, but this is not shown here. Thus use the environment sensors 20a , 20e and 20f different physical measuring principles for recording the environment sensor data. The environment sensors 20a , 20e and 20f are designed to work in the rearward direction 27 and laterally aligned surroundings of the vehicle 25th capture. The ultrasonic sensor as the first environment sensor 20a is here on a housing 3 of the sensor module 1a arranged and recorded the environment of the motor vehicle 25th over the first detection area 40a . There is a bulge in the housing 3 provided, in which the ultrasonic sensor is introduced. The lidar sensor as a second environment sensor 20e in this case is inside the housing 3 arranged. So that the lidar Sensor the environment of the motor vehicle 25th can capture is the housing 3 in the area of the second detection area 40e of the lidar sensor made translucent. The camera as the third environment sensor 20f is also inside the case 3 arranged. So that the camera the environment of the motor vehicle 25th can capture is the housing 3 in the area of the second detection area 40f the camera made translucent. Also the area around the vehicle in the direction of travel of the vehicle 25th In this version, the surroundings sensors are also to be detected forwards and sideways 20b , 20g and 20h in the sensor module 1a arranged. The environment sensor 20b is here as a LiDAR sensor, the environment sensor 20g as an ultrasonic sensor and the environment sensor 20h designed as a camera. Furthermore, a radar sensor can also be introduced here, but this is not shown here. To detect the surroundings, the surroundings sensor 20g a detection area 40g , the environment sensor 20b a detection area 40b and the environment sensor 20h a detection area 40h on. By using the different types of sensors, the area around the vehicle 25th can be recorded in a panoramic view.

Das Sensormodul 1a weist in dieser ersten Ausführungsform eine integrierte Batterie als Energieversorgungseinrichtung 21a auf, welche dazu dient, das Sensormodul 1a mit Energie zu versorgen.The sensor module 1a has in this first embodiment an integrated battery as the energy supply device 21a on which is used, the sensor module 1a to provide energy.

Das Sensormodul 1a ist lösbar über die mechanischen Verbindungen 30a und 30b mit dem Dach 8 des Fahrzeugs 25 verbunden. In diesem Fall handelt es sich um Schraubverbindungen. Es kann aber auch beispielsweise eine lösbare Klemmverbindung vorgesehen sein.The sensor module 1a can be released via the mechanical connections 30a and 30b with the roof 8th of the vehicle 25th connected. In this case, it is screw connections. However, a releasable clamping connection can also be provided, for example.

2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform des Sensormoduls 1b, welches auch in diesem Fall auf dem Dach 8 des Kraftfahrzeugs 25 angeordnet ist. Im Unterschied zu 1 ist in diesem Fall eine zweite Übertragungseinheit 17 in eine Recheneinheit 10b integriert, welche wiederum in dem Sensormodul 3 integriert ist. Die zweite Übertragungseinheit 17 ermöglicht es, das von der Recheneinheit 10b zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs 25 kabellos an eine zentrale Steuereinheit 2b des Kraftfahrzeugs 25 zu übermitteln. 2 shows schematically a second embodiment of the sensor module 1b which also in this case on the roof 8th of the motor vehicle 25th is arranged. In contrast to 1 is a second transmission unit in this case 17th into an arithmetic unit 10b integrated, which in turn is in the sensor module 3 is integrated. The second transmission unit 17th allows this from the computing unit 10b at least partially determined surroundings of the motor vehicle 25th wirelessly to a central control unit 2 B of the motor vehicle 25th to submit.

Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Energieversorgungseinrichtung 41a und 41b als induktive Ladeeinrichtung für das Sensormodul 1b ausgebildet.In addition, in this embodiment, the power supply device 41a and 41b as an inductive charging device for the sensor module 1b educated.

3 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform des Sensormoduls 1c, welches im Unterschied zu den Ausführungsformen auf 1 und 2 an einer Stoßstange 35 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Das Sensormodul 1c ist versteckt in einer Auslassung 14 der Stoßstange 21b angeordnet und weist zwei Umfeldsensoren 20c und 20d zur Umfelderfassung des Kraftfahrzeugs auf. Die beiden Umfeldsensoren sind in diesem Fall als LiDAR Sensoren ausgebildet. 3 shows schematically a third embodiment of the sensor module 1c , which differs from the embodiments 1 and 2 on a bumper 35 of the motor vehicle is arranged. The sensor module 1c is hidden in an omission 14th the bumper 21b arranged and has two environment sensors 20c and 20d for detecting the surroundings of the motor vehicle. In this case, the two environment sensors are designed as LiDAR sensors.

In dieser Ausführung weist das Sensormodul 1c eine integrierte Batterie als Energieversorgungseinrichtung 21b auf. Ein Gehäuse 5 des Sensormoduls 1c dient zum Schutz der Komponenten des Sensormoduls 1c gegenüber einem äußeren Umfeld des Kraftfahrzeugs. Damit die Lidar Sensoren das Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassen können, ist das Gehäuse 5 auch hier im Bereich des Erfassungsbereichs 16b des Lidar Sensors 20c und im Bereich des Erfassungsbereichs 16a des Lidar Sensors 20d lichtdurchlässig ausgebildet. Eine Übertragungseinheit 18, welche in der Recheneinheit 10c integriert ist, sorgt für eine kabellose Übertragung des von der Recheneinheit 10c zumindest teilweise ermittelten Umfelds des Kraftfahrzeugs an eine zentrale Steuereinheit 2c des Kraftfahrzeugs.In this version, the sensor module 1c an integrated battery as a power supply device 21b on. One housing 5 of the sensor module 1c serves to protect the components of the sensor module 1c to an external environment of the motor vehicle. The housing is so that the lidar sensors can detect the surroundings of the motor vehicle 5 also here in the area of detection 16b of the lidar sensor 20c and in the area of detection 16a of the lidar sensor 20d designed to be translucent. A transfer unit 18th , which in the arithmetic unit 10c is integrated, ensures wireless transmission of the from the processing unit 10c at least partially determined surroundings of the motor vehicle to a central control unit 2c of the motor vehicle.

Das Sensormodul 1a ist auch in dieser Ausführung lösbar über die mechanischen Verbindungen 30c und 30d mit dem Stoßfänger 35 des Fahrzeugs verbunden. In diesem Fall handelt es sich um Schraubverbindungen. Es kann aber auch beispielsweise eine lösbare Klemmverbindung vorgesehen sein.The sensor module 1a can also be released in this version via the mechanical connections 30c and 30d with the bumper 35 connected to the vehicle. In this case, it is screw connections. However, a releasable clamping connection can also be provided, for example.

4 zeigt schematisch in Form eines Ablaufdiagramms eine Ausführung eines Verfahrens zum Betreiben eines Sensormoduls. 4th shows schematically in the form of a flowchart an embodiment of a method for operating a sensor module.

Hierbei werden in einem ersten Verfahrensschritt 200 zunächst Umfeldsensordaten eines Kraftfahrzeugs mittels wenigstens eines Umfeldsensors des Sensormoduls erfasst. In einem folgenden Verfahrensschritt 210 werden die erfassten Umfeldsensordaten mittels einer Recheneinheit des Sensormoduls verarbeitet. Darauf folgend wird in einem Verfahrensschritt 220 zumindest teilweise ein erfasstes Umfeld des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der verarbeiteten Umfeldsensordaten ermittelt. In einem folgenden Verfahrensschritt 230 wird dann das zumindest teilweise ermittelte Umfelds des Kraftfahrzeugs, insbesondere kabellos, an eine zentrale Steuereinheit des Kraftfahrzeugs mittels einer Übertragungseinheit des Sensormoduls übermittelt. Daraufhin wird das Verfahren beendet.In a first process step 200 first of all, environment sensor data of a motor vehicle are detected by means of at least one environment sensor of the sensor module. In a subsequent process step 210 the captured environment sensor data are processed by means of a computing unit of the sensor module. This is followed in a process step 220 at least partially a detected environment of the motor vehicle is determined as a function of the processed environment sensor data. In a subsequent process step 230 the at least partially determined surroundings of the motor vehicle are then transmitted, in particular wirelessly, to a central control unit of the motor vehicle by means of a transmission unit of the sensor module. The procedure is then ended.

In einem optionalen Verfahrensschritt 240, der auf den Verfahrensschritt 230 folgt, steuert die zentrale Steuereinheit in Abhängigkeit des ermittelten Umfelds des Kraftfahrzeugs ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs an, um dort eine Sicherheitsfunktion zu erzeugen. Wird beispielsweise ein Fußfänger in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug an die zentrale Steuereinheit übermittelt, so steuert die zentrale Steuereinheit den Längsantrieb des Kraftfahrzeugs an, um dort eine Bremsung des Fahrzeugs zu erzeugen.In an optional process step 240 that goes to the process step 230 follows, the central control unit controls a driver assistance system of the motor vehicle as a function of the determined environment of the motor vehicle in order to generate a safety function there. If, for example, a foot trap is transmitted to the central control unit in the direction of travel in front of the motor vehicle, the controls central control unit on the longitudinal drive of the motor vehicle in order to generate braking of the vehicle there.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015221454 A1 [0002]DE 102015221454 A1 [0002]

Claims (11)

Sensormodul (1a, 1b, 1c) für ein Kraftfahrzeug (25), insbesondere für ein teilautomatisch oder vollautomatisch betriebenes Kraftfahrzeug, umfassend - wenigstens einen Umfeldsensor (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h), dazu ausgebildet, Umfeldsensordaten des Kraftfahrzeugs (25) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) wenigstens eine Recheneinheit (10a, 10b, 10c) aufweist, wobei die Recheneinheit (10a, 10b, 10c) dazu ausgebildet ist, die von dem wenigstens einen Umfeldsensor (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) erfassten Umfeldsensordaten zu verarbeiten und in Abhängigkeit der verarbeiteten Umfeldsensordaten zumindest teilweise ein erfasstes Umfeld des Kraftfahrzeugs (25) zu ermitteln, wobei das Sensormodul (1a, 1b, 1c) zusätzlich wenigstens eine Übertragungseinheit (11, 12a, 18) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs (25) an eine zentrale Steuereinheit (2a, 2b, 2c) des Kraftfahrzeugs (25) zu übermitteln.Sensor module (1a, 1b, 1c) for a motor vehicle (25), in particular for a partially or fully automatically operated motor vehicle, comprising - at least one environment sensor (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h), designed to To detect environment sensor data of the motor vehicle (25), characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) has at least one computing unit (10a, 10b, 10c), the computing unit (10a, 10b, 10c) being designed to be used by to process the environment sensor data recorded by the at least one environment sensor (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) and to determine at least partially a recorded environment of the motor vehicle (25) as a function of the processed environment sensor data, the sensor module (1a, 1b, 1c) additionally has at least one transmission unit (11, 12a, 18) which is designed to transmit the at least partially determined surroundings of the motor vehicle (25) to a central control unit (2a, 2b, 2c) of the motor vehicle (25 ) to transmit. Sensormodul (1a, 1b, 1c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Übertragungseinheit (11, 12a, 18) dazu ausgebildet ist, das zumindest teilweise ermittelte Umfeld des Kraftfahrzeugs (25) kabellos an die zentrale Steuereinheit (2a, 2b, 2c) des Kraftfahrzeugs (25) zu übermitteln.Sensor module (1a, 1b, 1c) Claim 1 , characterized in that the at least one transmission unit (11, 12a, 18) is designed to wirelessly transmit the at least partially determined surroundings of the motor vehicle (25) to the central control unit (2a, 2b, 2c) of the motor vehicle (25). Sensormodul (1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) eine Energieversorgungseinrichtung (21a, 21b, 41a, 41b) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das Sensormodul (1a, 1b, 1c) mit Energie zu versorgen.Sensor module (1a, 1b, 1c) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) has an energy supply device (21a, 21b, 41a, 41b) which is designed to supply the sensor module (1a, 1b, 1c) with energy. Sensormodul (1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) wenigstens zwei Umfeldsensoren (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) umfasst, wobei die wenigstens zwei Umfeldsensoren (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) unterschiedliche physikalische Messprinzipien zur Erfassung der Umfeldsensordaten verwenden.Sensor module (1a, 1b, 1c) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) comprises at least two environment sensors (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h), the at least two environment sensors (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) use different physical measurement principles to record the environment sensor data. Sensormodul (1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) ein Gehäuse (3, 5) umfasst, wobei die Komponenten des Sensormoduls (1a, 1b, 1c) zumindest teilweise in dem Gehäuse (3, 5) angeordnet sind.Sensor module (1a, 1b, 1c) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) comprises a housing (3, 5), the components of the sensor module (1a, 1b, 1c) being at least partially arranged in the housing (3, 5). Sensormodul (1a, 1b, 1c) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3, 5) zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgebildet ist.Sensor module (1a, 1b, 1c) Claim 5 , characterized in that the housing (3, 5) is at least partially translucent. Kraftfahrzeug (25), insbesondere ein teilautomatisch oder vollautomatisch betriebenes Kraftfahrzeug, mit einem Sensormodul (1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Motor vehicle (25), in particular a partially or fully automatically operated motor vehicle, with a sensor module (1a, 1b, 1c) according to one of the Claims 1 to 6th . Kraftfahrzeug (25) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) auf einem Dach (8) des Kraftfahrzeugs (25) angeordnet ist.Motor vehicle (25) after Claim 7 , characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) is arranged on a roof (8) of the motor vehicle (25). Kraftfahrzeug (25) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) an einer Front oder einem Heck, insbesondere an einem Stoßfänger (35), des Kraftfahrzeugs (25) angeordnet ist.Motor vehicle (25) after Claim 7 , characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) is arranged on a front or a rear, in particular on a bumper (35), of the motor vehicle (25). Kraftfahrzeug (25) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1a, 1b, 1c) lösbar an dem Kraftfahrzeug (25) befestigt ist.Motor vehicle (25) according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the sensor module (1a, 1b, 1c) is releasably attached to the motor vehicle (25). Verfahren zum Betreiben eines Sensormoduls (1a, 1b, 1c) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: - Erfassen (200) von Umfeldsensordaten eines Kraftfahrzeugs (25) mittels wenigstens eines Umfeldsensors (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) des Sensormoduls (1a, 1b, 1c), und - Verarbeiten (210) der erfassten Umfeldsensordaten mittels einer Recheneinheit (10a, 10b, 10c) des Sensormoduls (1a, 1b, 1c), und - Ermitteln (220) zumindest teilweise eines erfassten Umfelds des Kraftfahrzeugs (25) in Abhängigkeit der verarbeiteten Umfeldsensordaten, und - Übermitteln (230) des zumindest teilweise ermittelten Umfelds des Kraftfahrzeugs (25) an eine zentrale Steuereinheit (2a, 2b, 2c) des Kraftfahrzeugs (25) mittels einer Übertragungseinheit (11, 12a, 18) des Sensormoduls (1a, 1b, 1c).Method for operating a sensor module (1a, 1b, 1c) according to one of the Claims 1 to 6th , wherein the method has the following method steps: - Acquisition (200) of environment sensor data of a motor vehicle (25) by means of at least one environment sensor (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h) of the sensor module (1a, 1b, 1c ), and - processing (210) the captured environment sensor data by means of a computing unit (10a, 10b, 10c) of the sensor module (1a, 1b, 1c), and - determining (220) at least partially a captured environment of the motor vehicle (25) as a function of the processed environment sensor data, and - transmission (230) of the at least partially determined environment of the motor vehicle (25) to a central control unit (2a, 2b, 2c) of the motor vehicle (25) by means of a transmission unit (11, 12a, 18) of the sensor module (1a, 1b, 1c).
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