DE102022115973A1 - Sensor module for arrangement on a motor vehicle, roof arrangement for forming a vehicle roof and method for calibrating an environment sensor - Google Patents
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Abstract
Sensormodul (16) zur Anordnung an einem Kraftfahrzeug (100), umfassend:einen Durchsichtsbereich (18) mit einem ersten Durchdringungsbereich (24) und mindestens einem zweiten Durchdringungsbereich (25);mindestens einen Umfeldsensor (20) mit mindestens einer Sendeeinrichtung (22), die dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Signale durch den ersten und mindestens den zweiten Durchdringungsbereich (24, 25) in das Fahrzeugumfeld zu senden; undmindestens einer Erfassungseinrichtung (23), die dazu ausgebildet ist, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte elektromagnetische Signale zu empfangen, um dadurch zumindest bereichsweise ein Fahrzeugumfeld zu erfassen; undeine Heizeinrichtung (28) mit mindestens einem Heizbereich (29), der zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich (24, 25) an dem Durchsichtsbereich (18) angeordnet ist oder der zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich (24, 25) in dem Durchsichtsbereich (18) integriert ist.Sensor module (16) for arrangement on a motor vehicle (100), comprising:a viewing area (18) with a first penetration area (24) and at least one second penetration area (25);at least one environment sensor (20) with at least one transmitting device (22), which is designed to send electromagnetic signals through the first and at least the second penetration area (24, 25) into the vehicle environment; andat least one detection device (23) which is designed to receive electromagnetic signals reflected from the vehicle surroundings in order to thereby detect at least some areas of the vehicle surroundings; anda heating device (28) with at least one heating area (29) which is arranged between the first and the second penetration area (24, 25) on the viewing area (18) or between the first and the second penetration area (24, 25) in the Viewing area (18) is integrated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensormodul zur Anordnung an einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Dachanordnung zur Bildung eines Fahrzeugdachs mit den Merkmalen des Anspruch 12. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kalibrieren eines Umfeldsensors mit den Merkmalen des Anspruchs 15.The invention relates to a sensor module for arrangement on a motor vehicle with the features of claim 1. The invention further relates to a roof arrangement for forming a vehicle roof with the features of
Ein derartiges Sensormodul ist aus der Praxis bekannt und kann bei einem Kraftfahrzeug zur Überwachung eines Fahrzeugumfelds eingesetzt werden. Hierzu umfasst das Sensormodul einen Umfeldsensor, der in eine oder mehrere vorbestimmte Richtungen elektromagnetische Strahlung, beispielsweise in Form von Laserstrahlung, sendet und in Antwort darauf aus der Fahrzeugumgebung reflektierte elektromagnetische Strahlung empfängt, um derart eine Fahrzeugumgebung, einschließlich Straßenverlauf, Verkehrssituationen und dergleichen zu ermitteln.Such a sensor module is known from practice and can be used in a motor vehicle to monitor the vehicle's surroundings. For this purpose, the sensor module includes an environment sensor which sends electromagnetic radiation, for example in the form of laser radiation, in one or more predetermined directions and, in response, receives electromagnetic radiation reflected from the vehicle environment in order to determine a vehicle environment, including the course of the road, traffic situations and the like.
Der Umfeldsensor ist beispielsweise in einem Dachbereich des Fahrzeugs oder auch im Bereich des Fahrzeugbugs bzw. Front Ends angeordnet und blickt dabei durch einen Durchsichtsbereich hindurch, der beispielsweise an einem Sensorgehäuse und/oder an einem Flächenbauteil des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Der Durchsichtsbereich ist vorzugsweise für Wellenlängen, die von dem Umfeldsensor zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes verwendet werden, transparent. Der Durchsichtsbereich kann beispielsweise aus einem Kunststoffwerkstoff, z. B. Polycarbonat oder dergleichen, gefertigt sein.The environment sensor is arranged, for example, in a roof area of the vehicle or in the area of the vehicle bow or front end and looks through a viewing area, which is provided, for example, on a sensor housing and/or on a surface component of the motor vehicle. The viewing area is preferably transparent for wavelengths that are used by the environment sensor to detect the vehicle's surroundings. The viewing area can, for example, be made of a plastic material, e.g. B. polycarbonate or the like.
Auch Dachanordnungen, insbesondere Dachmodule, finden im Fahrzeugbau bereits umfassend Verwendung. Dachmodule sind beispielsweise als separate Funktionsmodule vorgefertigt und werden zur Montage des Kraftfahrzeugs an das Montageband geliefert. Die bekannten Dachanordnungen und/oder Dachmodule bilden an der Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefärbtem Kunststoff, gefertigt sein können. Bei dem Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe handeln.Roof arrangements, in particular roof modules, are already used extensively in vehicle construction. Roof modules, for example, are prefabricated as separate functional modules and are delivered to the assembly line for assembly of the motor vehicle. The known roof arrangements and/or roof modules form, at least in some areas, a roof skin of the vehicle roof on the outer surface, which prevents moisture or air flow from penetrating into the vehicle interior. The roof skin is formed by one or more surface components, which can be made from a stable material, for example painted sheet metal or painted or solid-colored plastic. The roof module can be part of a rigid vehicle roof or part of an openable roof assembly.
Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-)Kameras etc. mitsamt weiteren (elektrischen) Komponenten) eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dachmodule, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Modules (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann.Furthermore, developments in vehicle construction are increasingly aimed at autonomous or semi-autonomous driving vehicles. In order to enable the vehicle controller to control the motor vehicle autonomously or semi-autonomously, a large number of environmental sensors (e.g. lidar sensors, radar sensors, (multi-) cameras, etc. together with other (electrical) components) are used, which, for example, . are integrated into the roof module, record the environment around the motor vehicle and, for example, determine a respective traffic situation from the recorded environmental data. Roof modules that are equipped with a variety of environmental sensors are also known as Roof Sensor Modules (RSM). The known environment sensors send or receive electromagnetic signals, for example laser beams or radar beams, whereby a data model of the vehicle environment can be generated by signal evaluation and used for vehicle control.
Um eine stetige Sensorverfügbarkeit zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass der Durchsichtsbereich auch bei schlechten Witterungsverhältnissen, z. B. bei Eis oder Schnee oder Nebel, für die elektromagnetische Strahlung durchlässig bleibt. Hierzu ist es bevorzugt, wenn Eis oder Schnee oder ein Nebel- bzw. Feuchtigkeitsniederschlag, das bzw. der sich am Durchsichtsbereich äußerlich festgesetzt hat, entfernt werden kann. Hierzu ist bekannter Weise eine Heizeinrichtung vorgesehen, die Heizdrähte umfasst, die an dem Durchsichtsbereich angeordnet sind oder in den Durchsichtsbereich integriert sind. Derartige Heizeinrichtungen sind beispielsweise aus der
Eine Problematik, die durch bekannten Heizeinrichtungen hervorgerufen wird, besteht darin, dass die verwendeten Heizdrähte eine optische Störgröße im Sichtfeld des Umfeldsensors darstellen. Im Bereich der Heizdrähte kann nämlich keine elektromagnetische Strahlung in das Fahrzeugumfeld gesendet werden, da diese von den Heizdrähten absorbiert und/oder reflektiert wird. Der an den Heizdrähten reflektierte Anteil ist für eine Rekonstruktion des Fahrzeugumfeldes ungeeignet und muss vom Umfeldsensor daher über aufwendige Signalfilterung entfernt werden. Zudem haben die Heizdrähte aufgrund von trigonometrischen Zusammenhängen Abschattungen im Sichtfeld des Umfeldsensors, die mit einer zunehmenden Entfernung vom Umfeldsensor größer werden, zur Folge. Die Abschattungen führen wiederum dazu, dass das Fahrzeugumfeld nicht korrekt erfasst bzw. rekonstruiert werden kann, was insbesondere bei autonomem oder teilautonomem Fahrbetrieb sicherheitskritisch ist.One problem caused by known heating devices is that the heating wires used represent an optical disturbance in the field of vision of the surrounding sensor. In the area of the heating wires, no electromagnetic radiation can be sent into the vehicle surroundings because it is absorbed and/or reflected by the heating wires. The portion reflected on the heating wires is unsuitable for reconstructing the vehicle's surroundings and must therefore be removed by the surroundings sensor using complex signal filtering. In addition, due to trigonometric relationships, the heating wires result in shadows in the field of vision of the surrounding sensor, which become larger as the distance from the surrounding sensor increases. The shadows in turn mean that the vehicle surroundings cannot be correctly recorded or reconstructed, which is critical to safety, particularly in autonomous or semi-autonomous driving.
Aufgrund der vorgenannten Nachteile und Probleme besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein weiterentwickeltes Sensormodul und/oder eine weiterentwickelte Dachanordnung und/oder ein Verfahren zum Kalibrieren eines Umfeldsensors vorzuschlagen, durch das bzw. durch die die vorstehend genannten Probleme und Nachteile zumindest vermindert werden.Due to the aforementioned disadvantages and problems, one object of the invention is to propose a further developed sensor module and/or a further developed roof arrangement and/or a method for calibrating an environment sensor, through which the above The problems and disadvantages mentioned can at least be reduced.
Die Aufgabe wird durch ein Sensormodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch eine Dachanordnung mit mindestens einem solchen Sensormodul gelöst. Auch wird die Erfindung durch eine Dachanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 12 gelöst. Zudem befasst sich die Erfindung mit einem Kraftfahrzeug, das mindestens eine Dachanordnung gemäß der Erfindung umfasst. Ebenfalls wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Kalibrieren eines Umfeldsensors mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.The task is solved by a sensor module with the features of independent claim 1. Furthermore, the task is solved by a roof arrangement with at least one such sensor module. The invention is also achieved by a roof arrangement with the features of
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen zudem sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu dem Sensormodul gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf die erfindungsgemäße Dachanordnung und/oder das Kraftfahrzeug beziehen, ohne für diese oder dieses separat genannt zu werden. Ebenfalls beziehen sich sämtliche zu dem Sensormodul offenbarte Merkmale und Ausführungsformen in äquivalenter, wenn auch nicht wortgleicher Art und Weise, auf das erfindungsgemäße Verfahren. Hierbei versteht es sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von jeweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. All combinations of at least two features disclosed in the description, the claims and/or the figures also fall within the scope of the invention. It is understood that the statements made regarding the sensor module relate in an equivalent manner to the roof arrangement according to the invention and/or the motor vehicle, without being mentioned separately for this or this. Likewise, all of the features and embodiments disclosed for the sensor module relate to the method according to the invention in an equivalent, although not identical, manner. It is understood in particular that customary linguistic transformations and/or a corresponding replacement of respective terms within the framework of normal linguistic practice, in particular the use of synonyms supported by the generally recognized linguistic literature, are included in the present disclosure content, without being explicitly stated in their respective formulation to be mentioned.
Erfindungsgemäß ist ein Sensormodul zur Anordnung an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend: einen Durchsichtsbereich mit einem ersten Durchdringungsbereich und mindestens einem zweiten Durchdringungsbereich; mindestens einen Umfeldsensor mit mindestens einer Sendeeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Signale durch den ersten und mindestens den zweiten Durchdringungsbereich in das Fahrzeugumfeld zu senden; und einer Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte elektromagnetische Signale zu empfangen, um dadurch zumindest bereichsweise ein Fahrzeugumfeld zu erfassen; und eine Heizeinrichtung mit mindestens einem Heizbereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich an dem Durchsichtsbereich angeordnet ist oder der zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich in dem Durchsichtsbereich integriert ist.According to the invention, a sensor module is proposed for arrangement on a motor vehicle, comprising: a viewing area with a first penetration area and at least one second penetration area; at least one environment sensor with at least one transmission device which is designed to send electromagnetic signals through the first and at least the second penetration area into the vehicle environment; and a detection device which is designed to receive electromagnetic signals reflected from the vehicle surroundings in order to thereby detect at least some areas of the vehicle surroundings; and a heater with at least one heating area which is arranged between the first and the second penetration areas on the viewing area or which is integrated between the first and the second penetration areas in the viewing area.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Dachanordnung zur Bildung eines Fahrzeugdachs eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, umfassend: ein Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche fungiert; einen Durchsichtsbereich mit einem ersten Durchdringungsbereich und mindestens einem zweiten Durchdringungsbereich, der an dem Flächenbauteil angeordnet oder in diesem integriert ist; und mindestens ein Sensormodul, umfassend: mindestens einen Umfeldsensor mit einer Sendeeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Signale durch den ersten und mindestens den zweiten Durchdringungsbereich in das Fahrzeugumfeld zu senden; und einer Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte elektromagnetische Signale zu empfangen, um dadurch zumindest bereichsweise ein Fahrzeugumfeld zu erfassen; und eine Heizeinrichtung mit mindestens einem Heizbereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich an dem Durchsichtsbereich angeordnet ist oder der zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich in den Durchsichtsbereich integriert ist.According to the invention, a roof arrangement for forming a vehicle roof of a motor vehicle is further proposed, comprising: a surface component which at least partially forms a roof skin of the vehicle roof, which functions as an outer sealing surface; a see-through area with a first penetration area and at least a second penetration area, which is arranged on the surface component or is integrated in it; and at least one sensor module, comprising: at least one environment sensor with a transmitting device which is designed to send electromagnetic signals through the first and at least the second penetration area into the vehicle environment; and a detection device which is designed to receive electromagnetic signals reflected from the vehicle surroundings in order to thereby detect at least some areas of the vehicle surroundings; and a heating device with at least one heating area which is arranged between the first and the second penetration areas on the viewing area or which is integrated into the viewing area between the first and the second penetration areas.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Kalibrieren eines Umfeldsensors vorgeschlagen, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Umfeldsensors mit einer Sendeeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches insbesondere in einer ersten Ebene elektromagnetische Signale durch einen ersten Durchdringungsbereich eines Durchsichtsbereiches in das Fahrzeugumfeld zu senden, und mindestens innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches insbesondere in einer zweiten Ebene elektromagnetische Signale durch einen zweiten Durchdringungsbereich des Durchsichtsbereiches in das Fahrzeugumfeld zu senden, wobei die erste Ebene die zweite Ebene unter einem einstellbaren Winkel schneidet, und wobei mindestens ein Heizbereich einer Heizeinrichtung an dem Durchsichtsbereich angeordnet oder in den Durchsichtsbereich integriert ist; wobei ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich innerhalb des Durchsichtsbereiches mit einem Montageabstand des Umfeldsensors zu dem Durchsichtsbereich und/oder mit dem einstellbaren Winkel zwischen der ersten und der zweiten Ebene variiert; Anpassen des Montageabstandes des Umfeldsensors zu dem Durchsichtsbereich und/oder Einstellen des einstellbaren Winkels zwischen der ersten und der zweiten Ebene, derart, dass der mindestens eine Heizbereich in einem insbesondere sendefreien Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich an dem Durchsichtsbereich angeordnet ist oder dass der mindestens eine Heizbereich in einem insbesondere sendefreien Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich in den Durchsichtsbereich integriert ist.According to the invention, a method for calibrating an environment sensor is further proposed, which comprises the following steps: Providing an environment sensor with a transmitting device which is designed to transmit electromagnetic signals within a predetermined angular range, in particular in a first plane, through a first penetration area of a viewing area into the vehicle environment send, and at least within a predetermined angular range, in particular in a second plane, to send electromagnetic signals through a second penetration area of the viewing area into the vehicle surroundings, the first level intersecting the second level at an adjustable angle, and wherein at least one heating area of a heating device on the viewing area is arranged or integrated into the viewing area; wherein a distance between the first and the second penetration area within the viewing area varies with a mounting distance of the environment sensor to the viewing area and/or with the adjustable angle between the first and the second plane; Adjusting the mounting distance of the environment sensor to the viewing area and / or adjusting the adjustable angle between the first and the second level, such that the at least one heating area is arranged in a particularly transmission-free area between the first and the second penetration area on the viewing area or that the at least one heating area in a particularly transmission-free area between the first and the second penetration area is integrated into the viewing area.
Der Durchsichtsbereich ist vorzugsweise als Fenster oder als ein Blendenelement ausgebildet, durch das der mindestens eine Umfeldsensors hindurchblicken kann. Der Durchsichtsbereich kann, je nach Ausführungsform der Erfindung, Teil eines von dem Sensormodul umfassten Gehäuses sein, in dem der mindestens eine Umfeldsensor angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend (und/oder) kann der Durchsichtsbereich auch in einem Flächenbauteil einer Dachanordnung oder eines sonstigen Karosserieteils einer Fahrzeugkarosserie umfasst sein. Der mindestens eine Umfeldsensor ist in diesem Fall gegenüber dem Flächenbauteil derart ausgerichtet, dass er durch den Durchsichtsbereich hindurchblicken kann, um das Fahrzeugumfeld zu erfassen. Es können auch mehrere Umfeldsensoren durch einen gemeinsamen Durchsichtsbereich hindurchblicken. Der mindestens eine Umfeldsensor umfasst besonders bevorzugt einen optischen Sensor, insbesondere einen Lidar-Sensor. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1550 nm. Der Werkstoff des Durchsichtsbereiches, durch den der Lidar-Sensor hindurchblickt, ist vorzugsweise für den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent und materialseitig daher in Abhängigkeit von der/den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt. Beispielsweise bietet sich ein schwarz bzw. opak erscheinendes Lidar-transparentes Polycarbonat als Werkstoff an.The viewing area is preferably designed as a window or as a panel element through which the at least one environment sensor can look through. Depending on the embodiment of the invention, the viewing area can be part of a housing encompassed by the sensor module and in which the at least one environment sensor is arranged. Alternatively or additionally (and/or), the see-through area can also be included in a surface component of a roof arrangement or another body part of a vehicle body. In this case, the at least one surroundings sensor is aligned with respect to the surface component in such a way that it can look through the viewing area in order to detect the vehicle surroundings. Several environmental sensors can also look through a common viewing area. The at least one environment sensor particularly preferably comprises an optical sensor, in particular a lidar sensor. Lidar sensors, for example, work in a wavelength range of 905 nm or around 1550 nm. The material of the viewing area through which the lidar sensor looks through is preferably transparent for the wavelength range used by the surrounding sensor and therefore depends on the material on the material side Wavelength(s) used by the environment sensor are selected. For example, a black or opaque appearing lidar-transparent polycarbonate is a suitable material.
Unter mindestens ein/eine wird vorliegend verstanden, dass das Sensormodul und/oder die Dachanordnung eine oder mehrere der betreffenden Komponente umfassen kann.In the present case, at least one is understood to mean that the sensor module and/or the roof arrangement can include one or more of the components in question.
Die Heizeinrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Heizdrähte, die voneinander beabstandet an dem Durchsichtsbereich angeordnet sind oder in den Durchsichtsbereich integriert sind. Der mindestens eine Heizbereich kann vorzugsweise an dem Durchsichtsbereich angeordnet und/oder befestigt sein und/oder auch als metallische Beschichtung auf den Durchsichtsbereich aufgedampft sein. Unter einem Heizbereich ist vorliegend ein Heizelement und/oder eine Heizschicht und/oder eine Heizbeschichtung und/oder eine Leiterbahn und/oder ein Leuchtstreifen und/oder ein Lichtleiter und/oder eine Schwarzbedruckung und/oder ein Freihaltebereich und/oder ein Verschattungsbereich zu verstehen. Der Heizbereich kann vorzugsweise mit elektrischem Strom beschickt und durch generieren eines internen Widerstandes zur Wärmeerzeugung angeregt werden. Vorzugsweise ist unter dem „Heizbereich“ ein nicht und/oder nur teilweise und/ oder bereichsweise und/oder lediglich unter Hinnahme einer optischen Verzerrung durch die elektromagnetischen Strahlen durchdringbarer Bereich innerhalb des Durchsichtsbereiches. Der mindestens eine Heizbereich kann auch aufgedampft sein. Die Heizeinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Enteisungsfunktion und/oder einer Anti-Beschlagfunktion für den Durchsichtsbereich bereitzustellen. Der Heizbereich kann beispielsweise ein Heizdraht sein. Alternativ oder ergänzend kann der mindestens eine Heizbereich aufgedruckt und/oder aufgespritzt und/oder eingespritzt und/oder aufgedampft und/oder aus den Durchsichtsbereich beschichtet sein. Der Heizbereich kann Leiterbahnen und/oder einen Heizdraht umfassen und kann vorzugsweise in einem beliebigen geometrischen Muster und/oder einer beliebigen geometrischen Anordnung, beispielsweise linienförmig und/oder in einer zumindest teilweise gekurvten und/oder gekrümmten Bahn an dem Durchsichtsbereich angeordnet sein. Der mindestens eine Heizbereich kann in dem oder an dem Durchsichtsbereich und/oder an einem Sensorgehäuse oder anderweitig innerhalb eines Sichtfeldes des Umfeldsensors angeordnet sein.The heating device preferably comprises a plurality of heating wires which are arranged at a distance from one another on the viewing area or are integrated into the viewing area. The at least one heating area can preferably be arranged and/or attached to the viewing area and/or can also be vapor-deposited onto the viewing area as a metallic coating. In the present case, a heating area is to be understood as meaning a heating element and/or a heating layer and/or a heating coating and/or a conductor track and/or a light strip and/or a light guide and/or a black print and/or a clear area and/or a shading area. The heating area can preferably be supplied with electrical current and stimulated to generate heat by generating an internal resistance. Preferably, under the “heating area” there is an area within the viewing area that cannot be penetrated by the electromagnetic rays and/or only partially and/or in certain areas and/or only with the acceptance of an optical distortion. The at least one heating area can also be vapor deposited. The heating device is designed to provide a de-icing function and/or an anti-fog function for the viewing area. The heating area can be, for example, a heating wire. Alternatively or additionally, the at least one heating area can be printed and/or sprayed on and/or injected and/or vapor deposited and/or coated from the see-through area. The heating area can comprise conductor tracks and/or a heating wire and can preferably be arranged in any geometric pattern and/or any geometric arrangement, for example linearly and/or in an at least partially curved and/or curved path on the viewing area. The at least one heating area can be arranged in or on the viewing area and/or on a sensor housing or otherwise within a field of view of the environment sensor.
Unter der Formulierung „Durchdringungsbereich“ ist zu verstehen, dass der mindestens eine Umfeldsensor die elektromagnetischen Strahlen nicht notwendigerweise über eine Fläche des Durchsichtsbereiches flächendeckend durch den Durchsichtsbereich in das Fahrzeugumfeld sendet, sondern vorzugsweise die elektromagnetischen Strahlen nur durch bestimmte Abschnitte bzw. Bereiche des Durchsichtsbereiches sendet. Andere Bereiche des Durchsichtsbereiches, die keine Durchdringungsbereiche sind, sind vorzugsweise sendungsfrei. Das heißt, dass durch derartige Bereiche keine elektromagnetische Strahlung in das Fahrzeugumfeld gesendet wird. Der Durchdringungsbereich verläuft vorzugsweise quer zu einer jeweiligen Senderichtung des Umfeldsensors. Der Durchdringungsbereich verläuft bevorzugt entlang einer Längserstreckung, insbesondere entlang einer Längskontur des Durchsichtsbereiches. Grundsätzlich kann der erste und/oder der zweite Durchdingungsbereich eine beliebige geometrische Formgebung umfassen. Der erste Durchdringungsbereich und/oder der zweite Durchdringungsbereich ist/sind also zumindest abschnittsweise zeilenförmig und/oder zumindest abschnittsweise spaltenförmig und/oder matrixartig und/oder in einer vordefinierten geometrischen Grundform ausgebildet und/oder schneiden sich zumindest bereichsweise in mindestens einem Winkel. Der erste und/oder der zweite Durchdringungsbereich kann/können beispielsweise auch oval und/oder rund und/oder eckförmig und/oder gekurvt und/oder schräg ausgebildet sein. Der beispielhaft zeilenförmige Durchdringungsbereich umfasst vorzugsweise eine Dicke (orthogonal zu einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet), die der Dicke (bzw. dem Durchmesser) der gesendeten elektromagnetischen Strahlen entspricht. Der beispielhaft zeilenförmige Durchdringungsbereich umfasst entlang des Durchsichtsbereiches vorzugsweise eine Länge, die sich aus einem Abstand der Sendeeinrichtung zu dem Durchsichtsbereich und einem vorbestimmten Erfassungswinkel bzw. Blickwinkel des Umfeldsensors ergibt. Der beispielhaft zeilenförmige Durchdringungsbereich umfasst vorzugsweise eine Dicke, die einem Dickenverlauf des Durchsichtsbereiches entlang des Längsverlaufes des zeilenförmigen Durchdringungsbereiches entspricht. Der Dickenverlauf kann über die Längserstreckung des Durchsichtsbereiches konstant sein oder variieren. Der Durchdringungsbereich beschreibt vorzugsweise den jeweiligen Bereich, in dem der Durchsichtsbereich von den elektromagnetischen Strahlen durchdrungen wird, um diese in das Fahrzeugumfeld zu senden. Unter dem Begriff „zeilenförmig“ ist zu verstehen, dass der Umfeldsensor die elektromagnetischen Strahlen entlang einer Zeile bzw. eines Streifens durch den Durchsichtsbereich sendet. Unter dem Begriff „spaltenförmig“ ist zu verstehen, dass der Umfeldsensor die elektromagnetischen Strahlen entlang einer Spalte bzw. eines vertikalen Streifens durch den Durchsichtsbereich sendet. Unter dem Begriff „matrixartig“ ist zu verstehen, dass der Umfeldsensor die elektromagnetischen Strahlen segmentweise und/oder rasterweise durch den Durchsichtsbereich sendet. Es versteht sich, dass der Durchsichtsbereich auch mehrere Durchdringungsbereiche umfassen kann und zwischen jeweils zwei Durchdringungsbereichen jeweils ein Heizbereich erfindungsgemäß platziert sein kann. Besonders bevorzugt können die Durchdringungsbereiche auch die die Kalibrierung des Umfeldsensors gegenüber dem Durchsichtsbereich in ihrer Lage zueinander und gegenüber einem jeweiligen Heizbereich derart gewählt werden, dass möglichst sämtliche Heizdrähte die Erfassung des Fahrzeugumfeldes nicht störhaft beeinflussen.The phrase “penetration area” is to be understood as meaning that the at least one environmental sensor does not necessarily send the electromagnetic rays across an area of the viewing area through the viewing area into the vehicle surroundings, but preferably only sends the electromagnetic rays through certain sections or areas of the viewing area. Other areas of the viewing area that are not penetration areas are preferably broadcast-free. This means that no electromagnetic radiation is sent into the vehicle surroundings through such areas. The penetration area preferably runs transversely to a respective transmission direction of the environment sensor. The penetration area preferably runs along a longitudinal extent, in particular along a longitudinal contour of the see-through area. In principle, the first and/or the second penetration area can comprise any geometric shape. The first penetration region and/or the second penetration region is/are at least partially line-shaped and/or at least partially column-shaped and/or matrix-like and/or in a predefined basic geometric shape and/or intersect at least partially at least at an angle. The first and/or the second penetration region can, for example, also be oval and/or round and/or corner-shaped and/or curved and/or oblique. The exemplary line-shaped penetration area preferably comprises a thickness (viewed orthogonally to an optical axis of the environment sensor) which corresponds to the thickness (or the diameter) of the transmitted electromagnetic beams. The exemplary line-shaped penetration The transmission area preferably includes a length along the viewing area, which results from a distance between the transmitting device and the viewing area and a predetermined detection angle or viewing angle of the surroundings sensor. The line-shaped penetration area, for example, preferably comprises a thickness that corresponds to a thickness profile of the viewing area along the longitudinal course of the line-shaped penetration area. The thickness progression can be constant or vary over the longitudinal extent of the viewing area. The penetration area preferably describes the respective area in which the viewing area is penetrated by the electromagnetic rays in order to send them into the vehicle environment. The term “line-shaped” means that the environment sensor sends the electromagnetic rays along a line or a strip through the viewing area. The term “column-shaped” means that the environment sensor sends the electromagnetic rays along a column or a vertical strip through the viewing area. The term “matrix-like” means that the environment sensor sends the electromagnetic beams through the viewing area in segments and/or grids. It goes without saying that the viewing area can also include several penetration areas and, according to the invention, a heating area can be placed between two penetration areas. Particularly preferably, the penetration areas that calibrate the surroundings sensor relative to the viewing area can be selected in their position relative to each other and relative to a respective heating area in such a way that, if possible, all heating wires do not have a disruptive influence on the detection of the vehicle's surroundings.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Platzierung des mindestens einen Heizbereiches relativ zu dem ersten und mindestens dem zweiten Durchdringungsbereich werden keine Störsignale bzw. Abschattungen in der Fahrzeugumfeld-Erfassung für den Umfeldsensor verursacht, da sich der mindestens eine Heizbereich außerhalb des ersten und mindestens des zweiten Durchdringungsbereiches befindet. Derart werden elektromagnetische Strahlen, die von der Sendeeinrichtung in das Fahrzeugumfeld gesendet werden, nicht mehr ungewünscht an dem mindestens einen Heizbereich reflektiert und/oder von diesem absorbiert, sondern können ungestört durch den jeweiligen Durchdringungsbereich in das Fahrzeugumfeld gesendet werden. Mit anderen Worten werden die Heizdrähte oder Heizelemente o.ä. der Heizeinrichtung so an dem oder in dem Durchsichtsbereich verlegt und/oder gegenüber diesem ausgerichtet, dass sie zwischen den Signalstrahlen des Sensors verlaufen und so die Sensorfunktion nicht beeinträchtigen. Dabei kann bevorzugt eine Geometrie eines jeweiligen Heizbereiches in allen Dimensionen optimiert sein, um eine möglichst geringe Störungswirkung aufzuweisen. Alternativ oder ergänzend kann eine Kalibrierung des Umfeldsensors erfolgen, um derart dessen Lage und/oder Positionierung gegenüber dem mindestens einen Heizbereich optimal und/oder störungsfrei auszurichten. Es versteht sich, dass der mindestens eine Heizbereich gemäß der Erfindung nicht notwendigerweise als durchgehende Leiterbahn ausgeführt sein muss. Alternativ kann der mindestens eine Heizbereich auch einzelne Heizelemente umfassen, die an dem Durchsichtsbereich beispielsweise rasterartig angeordnet oder in den Durchsichtsbereich integriert sind. Die vorliegende Erfindung umfasst zumindest die folgenden Vorteile. Die Erfassungsgenauigkeit des Umfeldsensors ist optimiert, da keine optischen Störgrößen durch eine Heizeinrichtung verursacht werden. Hierdurch ist der Wirkungsgrad bzw. die Erfassungsgenauigkeit des Umfeldsensors verbessert. Ebenfalls ist die Funktionalität des Umfeldsensors und/oder einer dadurch bereitgestellten Fahrzeugintelligenz verbessert. Auch kann erfindungsgemäß eine verbesserte Enteisungs- und Antibeschlagsfunktion erreicht werden. Hierdurch wird ein Nutzungsbereich des Kraftfahrzeuges, z. B. hinsichtlich Temperatur und/oder Witterung erweitert. Auch kann eine Fahrzeugsicherheit und/oder ein Fahrzeugschutz erfindungsgemäß verbessert werden.The inventive arrangement or placement of the at least one heating area relative to the first and at least the second penetration area does not cause any interference signals or shadows in the vehicle surroundings detection for the surroundings sensor, since the at least one heating area is outside the first and at least the second penetration area located. In this way, electromagnetic rays that are sent from the transmitting device into the vehicle surroundings are no longer undesirably reflected on and/or absorbed by the at least one heating area, but can be sent undisturbed through the respective penetration area into the vehicle surroundings. In other words, the heating wires or heating elements or similar of the heating device are laid on or in the viewing area and/or aligned with respect to it in such a way that they run between the signal beams of the sensor and thus do not impair the sensor function. In this case, a geometry of a respective heating area can preferably be optimized in all dimensions in order to have the lowest possible disruptive effect. Alternatively or additionally, the environment sensor can be calibrated in order to optimally and/or trouble-free align its location and/or positioning relative to the at least one heating area. It goes without saying that the at least one heating area according to the invention does not necessarily have to be designed as a continuous conductor track. Alternatively, the at least one heating area can also include individual heating elements, which are arranged in a grid-like manner on the viewing area, for example, or are integrated into the viewing area. The present invention includes at least the following advantages. The detection accuracy of the environment sensor is optimized because no optical disturbances are caused by a heating device. This improves the efficiency or detection accuracy of the environment sensor. The functionality of the surroundings sensor and/or the vehicle intelligence provided thereby is also improved. According to the invention, an improved de-icing and anti-fog function can also be achieved. This creates an area of use for the motor vehicle, e.g. B. expanded with regard to temperature and/or weather. Vehicle safety and/or vehicle protection can also be improved according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Sendeeinrichtung dazu eingerichtet, innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches insbesondere in einer ersten Ebene elektromagnetische Signale durch den ersten insbesondere geometrisch abschnittsweise definierten Durchdringungsbereich in das Fahrzeugumfeld zu senden, und innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches insbesondere mindestens in einer zweiten Ebene elektromagnetische Signale durch den zweiten Durchdringungsbereich in das Fahrzeugumfeld zu senden. Bevorzugt schneidet die erste Ebene die zweite Ebene unter einem vorbestimmten Winkel. Besonders bevorzugt unterscheidet sich der erste vorbestimmte Winkelbereich ausgehend von der mindestens einen Sendeeinrichtung vom zweiten Winkelbereich. Insbesondere schneiden sich einzelne Sendeebenen innerhalb des Winkelbereichs unter einem oder mehreren vorbestimmten Winkeln. Die Sendeeinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgelegt, die elektromagnetischen Strahlen innerhalb eines vorbestimmten, insbesondere durch den konstruktiven Aufbau bedingten, Winkelbereiches in die Fahrzeugumgebung zu senden. Der Winkelbereich entspricht vorzugsweise einem Blickwinkel des Umfeldsensors, der vorzugsweise in einer Horizontalen betrachtet ist. Der Umfeldsensor kann beispielsweise einen Blickwinkel von bis zu 360° in einer Horizontalen aufweisen. Die Sendeeinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die elektromagnetischen Strahlen gepulst und/oder getaktet auszusenden. Die Sendeeinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, innerhalb des vorbestimmten Winkelbereiches und/oder innerhalb der ersten Ebene das Fahrzeugumfeld abzurastern. Die Sendeeinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, innerhalb des vorbestimmten Winkelbereiches und/oder innerhalb der zweiten Ebene das Fahrzeugumfeld abzurastern bzw. abzuscannen. Der vorbestimmte Winkelbereich innerhalb der ersten Ebene ist vorzugsweise gleich dem vorbestimmten Winkelbereich innerhalb der mindestens zweiten Ebene. Die mindestens eine Sendeeinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, sich um einen vorbestimmten Verstellwinkel, der besonders bevorzugt dem Schnittwinkel zwischen der ersten und der zweiten Ebene entspricht, zu verstellen, um derart die elektromagnetischen Strahlen in die erste Ebene oder die mindestens zweite Ebene zu verstellen. Das Verstellen kann unmittelbar durch ein Bewegen der mindestens einen Sendeeinrichtung erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann das Verstellen auch über eine Verstelleinrichtung erfolgen, die beispielsweise einen Spiegel umfassen kann. Es versteht sich, dass die Sendeeinrichtung bevorzugt dazu ausgebildet ist, die elektromagnetischen Strahlen in mehr als zwei Ebenen zu senden. Beispielsweise kann die mindestens eine Sendeeinrichtung dazu ausgebildet sein, die elektromagnetischen Strahlen innerhalb der ersten Ebene zu senden, sich um den vorbestimmten Verstellwinkel (z. B. 1° bis 10°) zu verstellen, die elektromagnetischen Strahlen in die zweite Ebene zu senden, sich um den vorbestimmten Verstellwinkel (z. B. 1° bis 10°) zu verstellen, die elektromagnetischen Strahlen in eine dritte Ebene zu senden, usw. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Sendeeinrichtung dazu eingerichtet, die elektromagnetischen Strahlen horizontal über den vorbestimmten Winkelbereich zu senden und/oder abgelenkt (bis zu 360°), und vertikal die elektromagnetischen Strahlen innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Sendeebenen zu senden. Einer jeden Ebene kann vorzugsweise ein Erfassungskanal zugeordnet sein, um derart die elektromagnetischen Strahlen, die zugehörig zu jeder Ebene aus der Fahrzeugumgebung reflektiert und durch die Erfassungseinheit erfasst werden, jeder Sendeebene eindeutig zuordnen zu können. Z. B. kann der Umfeldsensor 16 Kanäle umfassen, die jeweils einer Ebene zugeordnet sind, die gegenüber einer jeweiligen anderen Ebene einen Schnittwinkel von beispielsweise 2° umfasst. Derart kann in der Vertikalen (betrachtet bezüglich eines gegenüber einer Normalen geeichten Umfeldsensors) zumindest abschnittsweise ein Erfassungsbereich von 32° erschlossen werden. Dies ist für eine Hinderniserkennung im Bereich des autonomen und/oder teilautonomen Fahrens ausreichend. Vorliegend ist der Begriff „Ebene“ nicht wie üblich entlang einer Dimension dimensionslos zu verstehen. Vielmehr erfasst der Umfeldsensor das Fahrzeugumfeld innerhalb des vorbestimmten Winkelbereiches bzw. rastert diesen Winkelbereich durch vorzugsweise pulsweises Senden von elektromagnetischen Signalen ab. Die jeweilige Ebene ist durch die von dem Umfeldsensor ausgesandten elektromagnetischen Strahlen, die vorzugsweise pro Ebene ausgehend von der Sendeeinrichtung keilförmig ausgesendet werden, vorzugsweise eine imaginäre Mittelebene. Die Sendeeinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, innerhalb eines geometrisch durch den mindestens einen Heizbereich definierten zumindest abschnittsweise vorbestimmten räumlichen Winkelbereichs in der ersten und/oder in der zweiten Ebene elektromagnetische Signale durch den ersten und/oder zweiten Durchdringungsbereich in das Fahrzeugumfeld zu senden. Die erste und/oder zweite Ebene kann beispielsweise vertikal und/oder horizontal ausgerichtet sein und/oder einen gekrümmten und/oder gekurvten Verlauf umfassen.In a preferred embodiment, the at least one transmitting device is set up to send electromagnetic signals into the vehicle environment within a predetermined angular range, in particular in a first plane, through the first penetration region, which is defined in particular geometrically in sections, and within a predetermined angular range, in particular at least in a second plane, to send electromagnetic signals to send through the second penetration area into the vehicle environment. Preferably, the first plane intersects the second plane at a predetermined angle. Particularly preferably, the first predetermined angular range differs from the second angular range based on the at least one transmitting device. In particular, individual transmission planes intersect within the angular range at one or more predetermined angles. The transmitting device is preferably designed to send the electromagnetic beams into the vehicle environment within a predetermined angular range, in particular determined by the structural design. The angular range preferably corresponds to a viewing angle of the environment sensor, which is preferably viewed horizontally. The environment sensor can, for example, have a viewing angle of up to 360° in a horizon have zontal. The transmitting device is preferably set up to emit the electromagnetic beams in a pulsed and/or clocked manner. The transmitting device is preferably designed to scan the vehicle surroundings within the predetermined angular range and/or within the first plane. The transmitting device is preferably designed to scan or scan the vehicle surroundings within the predetermined angular range and/or within the second plane. The predetermined angular range within the first plane is preferably equal to the predetermined angular range within the at least second plane. The at least one transmitting device is preferably designed to adjust by a predetermined adjustment angle, which particularly preferably corresponds to the intersection angle between the first and the second plane, in order to adjust the electromagnetic beams into the first plane or the at least second plane. The adjustment can be done directly by moving the at least one transmitting device. Alternatively or additionally, the adjustment can also take place via an adjustment device, which can include a mirror, for example. It goes without saying that the transmitting device is preferably designed to transmit the electromagnetic beams in more than two levels. For example, the at least one transmitting device can be designed to send the electromagnetic beams within the first level, to adjust by the predetermined adjustment angle (e.g. 1° to 10°), to send the electromagnetic beams into the second level in order to adjust the predetermined adjustment angle (e.g. 1° to 10°), to send the electromagnetic beams into a third plane, etc. Particularly preferably, the at least one transmitting device is set up to send the electromagnetic beams horizontally over the predetermined angular range and/or deflected (up to 360°), and vertically to transmit the electromagnetic beams within a predetermined number of transmission planes. A detection channel can preferably be assigned to each level in order to be able to uniquely assign the electromagnetic rays that are reflected from the vehicle environment associated with each level and detected by the detection unit to each transmission level. For example, the environment sensor can comprise 16 channels, each of which is assigned to a plane that has an intersection angle of, for example, 2° compared to a respective other plane. In this way, a detection range of 32° can be developed at least in sections in the vertical (viewed with respect to an environment sensor that is calibrated relative to a normal). This is sufficient for obstacle detection in the area of autonomous and/or semi-autonomous driving. In the present case, the term “plane” is not to be understood as dimensionless along one dimension, as is usual. Rather, the surroundings sensor detects the vehicle surroundings within the predetermined angular range or scans this angular range by preferably sending electromagnetic signals in pulses. The respective plane is preferably an imaginary central plane due to the electromagnetic rays emitted by the environment sensor, which are preferably emitted in a wedge shape per plane starting from the transmitting device. The transmitting device is preferably designed to send electromagnetic signals through the first and/or second penetration region into the vehicle surroundings within a spatial angular range in the first and/or in the second plane, which is geometrically defined at least in sections by the at least one heating region. The first and/or second level can, for example, be aligned vertically and/or horizontally and/or comprise a curved and/or curved course.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Durchdringungsbereich parallel zu mindestens dem zweiten Durchdringungsbereich ausgerichtet. Die Durchdringungsbereiche können vorzugsweise voneinander beabstandet sein oder ineinander übergehen. Der mindestens eine Heizbereich ist vorzugsweise in einem sendefreien Bereich oder in dem Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich angeordnet. Wenn mehrere Heizdrähte vorhanden sind, sind diese vorzugsweise jeweils parallel und beabstandet zueinander ausgerichtet.In a preferred embodiment, the first penetration region is aligned parallel to at least the second penetration region. The penetration areas can preferably be spaced apart from one another or merge into one another. The at least one heating area is preferably arranged in a transmission-free area or in the transition area between the first and the second penetration area. If there are several heating wires, they are preferably aligned parallel and spaced apart from one another.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Durchdringungsbereich einen vorbestimmten Abstand zu dem zweiten Durchdringungsbereich auf und der mindestens eine Heizbereich ist innerhalb dieses Abstandes an dem Durchsichtsbereich angeordnet oder in dem Durchsichtsbereich integriert. Besonders bevorzugt ist der vorbestimmte Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich abhängig von einer geometrischen Position und/oder Lage des mindestens einen Umfeldsensors und/oder der mindestens einen Sendeeinrichtung von dem Durchsichtsbereich. Vorzugsweise ist der mindestens eine Heizbereich parallel zu dem ersten und/oder dem zweiten Durchdringungsbereich ausgerichtet. Der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich ergibt sich in geometrischer Hinsicht vorzugsweise aus einem Abstand der Sendeeinrichtung zu dem Durchsichtsbereich und dem vorbestimmten Winkel (der vorzugsweise dem Verstellwinkel entspricht), unter dem sich die erste und die zweite Ebene schneidet.In a preferred embodiment, the first penetration area has a predetermined distance from the second penetration area and the at least one heating area is arranged on the viewing area within this distance or is integrated in the viewing area. Particularly preferably, the predetermined distance between the first and the second penetration area depends on a geometric position and/or position of the at least one environment sensor and/or the at least one transmitting device from the viewing area. Preferably, the at least one heating area is aligned parallel to the first and/or the second penetration area. In geometric terms, the distance between the first and second penetration areas preferably results from a distance between the transmitting device and the viewing area and the predetermined angle (which preferably corresponds to the adjustment angle) at which the first and second planes intersect.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Heizbereich in einem sendefreien Bereich des Durchsichtsbereiches angeordnet oder in einem sendefreien Bereich in den Durchsichtsbereich integriert. Unter dem sendefreien Bereich ist zu verstehen, dass in diesem Bereich keine elektromagnetischen Strahlen durch den Durchsichtsbereich gesendet werden. Besonders bevorzugt ist eine Form und/oder Größe und/oder Ausrichtung und/oder Orientierung und/oder abschnittsweise Anordnung des Heizbereiches an spezifische Durchsichtsbereich-Gegebenheiten angepasst. So muss der Heizbereich beispielsweise nicht parallel zu einem anderen Heizbereich ausgerichtet sein und/oder jeweils eine gleichen oder einen ähnlichen Abstand zu einem jeweils benachbarten Heizbereich umfassen.In a preferred embodiment, the at least one heating area is arranged in a transmission-free area of the viewing area or is integrated into the viewing area in a transmission-free area. The no-transmission area means that no electromagnetic rays are sent through the viewing area in this area. Particularly preferably, a shape and/or size and/or alignment and/or orientation and/or sectional arrangement of the heating area is adapted to specific viewing area conditions. For example, the heating area does not have to be aligned parallel to another heating area and/or must be at the same or a similar distance from an adjacent heating area.
In einer bevorzugten Ausführungsform geht der erste Durchdringungsbereich in den zweiten Durchdringungsbereich vorzugsweise unterbrechungsfrei über und der mindestens eine Heizbereich ist im Bereich dieses Überganges an dem Durchsichtsbereich angeordnet oder im Bereich dieses Überganges in den Durchsichtsbereich integriert. In dieser Ausführungsform ist der erste Durchdringungsbereich also nicht von dem zweiten Durchdringungsbereich beabstandet, sondern schließt sich unmittelbar und vorzugsweise unterbrechungsfrei an diesen an. In dieser Ausführungsform ist der Verstellwinkel der Sendeeinrichtung vorzugsweise derart klein gewählt, dass die einzelnen Ebenen nur einen kleinen Schnittwinkel gegenübereinander aufweisen. Dadurch ist vorzugsweise eine nahezu unterbrechungsfreie Erfassung der Fahrzeugumgebung auch in einer Vertikalrichtung, zumindest innerhalb eines maximal möglichen Erfassungsbereiches möglich. Besonders bevorzugt sind der erste und der zweite Durchdringungsbereich nicht vollständig parallel zueinander (betrachtet in einer Senderichtung der elektromagnetischen Strahlen durch den Durchsichtsbereich) ausgerichtet, sondern umfassen einen, wenn auch beispielhaft minimalen Anstellwinkel (betrachtet in der Senderichtung der elektromagnetischen Strahlen durch den Durchsichtsbereich) zueinander.In a preferred embodiment, the first penetration area merges into the second penetration area, preferably without interruption, and the at least one heating area is arranged in the area of this transition on the view-through area or is integrated into the view-through area in the area of this transition. In this embodiment, the first penetration region is therefore not spaced from the second penetration region, but rather adjoins it directly and preferably without interruption. In this embodiment, the adjustment angle of the transmitting device is preferably chosen to be so small that the individual planes only have a small intersection angle relative to one another. This preferably allows an almost uninterrupted detection of the vehicle's surroundings, even in a vertical direction, at least within a maximum possible detection range. Particularly preferably, the first and second penetration areas are not aligned completely parallel to one another (viewed in a transmission direction of the electromagnetic rays through the viewing area), but rather comprise an angle of attack (viewed in the transmission direction of the electromagnetic rays through the viewing area), albeit a minimal one, to one another.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Heizbereich streifenförmig ausgebildet und mit einer Streifenschmalseite vorzugsweise orthogonal oder vorzugsweise im Wesentlichen (d.h. ± 10%) orthogonal zu einer optischen Achse des Umfeldsensors und bevorzugt orthogonal oder vorzugsweise im Wesentlichen (d.h. ± 10%) orthogonal zu einer Längskontur des Durchsichtsbereiches an diesem angeordnet oder in den Durchsichtsbereich integriert. Durch diese Anordnung ist es erfindungsgemäß möglich, eine Kontur des mindestens einen Heizbereiches in einem Sensorblickfeld zu minimieren, da sich, wenn überhaupt, die Streifenschmalseite im Blickfeld des Sensors befindet. Auch weitere geometrische Optimierungen des mindestens einen Heizbereiches sind vorstellbar. Beispielsweise kann der mindestens eine Heizbereich derart gegenüber der ersten oder der zweiten Ebene ausgerichtet ein, dass er in einer zu der ersten Ebene oder der zweiten Ebene gedachten parallelen Ebene liegt.In a preferred embodiment, the at least one heating area is strip-shaped and has a narrow side of the strip, preferably orthogonal or preferably substantially (i.e. ± 10%) orthogonal to an optical axis of the environment sensor and preferably orthogonal or preferably substantially (i.e. ± 10%) orthogonal to one Longitudinal contour of the viewing area arranged on this or integrated into the viewing area. This arrangement makes it possible according to the invention to minimize a contour of the at least one heating area in a sensor field of view, since, if at all, the narrow side of the strip is in the field of view of the sensor. Further geometric optimizations of the at least one heating area are also conceivable. For example, the at least one heating area can be aligned with respect to the first or second plane in such a way that it lies in a plane imaginary parallel to the first plane or the second plane.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der mindestens eine Umfeldsensor einen optischen Sensor, insbesondere einen Lidar-Sensor und die Sendeeinrichtung ist dazu ausgebildet, die elektromagnetischen Signale in Form von insbesondere gepulster Laserstrahlung auszusenden. Bevorzugt kann der ausgesandte Laserstrahl alternativ oder ergänzend auch kontinuierlich und/oder wellenlängenveränderlich und/oder wellenförmig und/oder sägezahnförmig und/oder dreieckssignalförmig und/oder in abschnittsweise definierten räumlichen Winkelbereichen durch die Sendeeinrichtung ausgesendet werden. Die generelle Funktionsweise von Lidar-Sensoren ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik umfassend bekannt. Der mindestens eine Lidar-Sensor ist vorzugsweise dazu ausgebildet, Laserstrahlen (die elektromagnetische Strahlen sind) einer vorbestimmten Wellenlänge, bspw. 905 Nanometer oder 1050 Nanometer, oder eines vorbestimmten Wellenlängenspektrums in die Fahrzeugumgebung zu senden. Die Laserstrahlen werden an Objekten in der Fahrzeugumgebung zumindest teilweise reflektiert und/oder absorbiert. Der reflektierte Anteil der Laserstrahlen gelangt zurück zu dem Umfeldsensor und wird von der Erfassungseinrichtung erfasst. Aus der Lichtlaufzeit der Signale kann vorzugsweise eine Entfernung zum Ort der Streuung im Fahrzeugumfeld berechnet werden. Dies geschieht vorzugsweise über eine Auswerteeinrichtung des Umfeldsensors. Derart kann eine Entfernungskarte des Fahrzeugumfeldes generiert werden, die vorzugsweise für jede Sendeebene eine Entfernungskontur (die sich über die Zeit bei sich bewegenden Objekten verändert) des Fahrzeugumfeldes umfasst. Derart wird das Fahrzeugumfeld als Punktwolke erfasst, wobei jedem Punkt eine Entfernung zugeordnet werden kann. Auch bei einer zeitlichen Abfolge kann bei sich bewegenden Objekten ein Entfernungsgradient ermittelt werden, durch den eine Objektgeschwindigkeit und/oder eine Objektbeschleunigung (durch Differenzieren) ermittelbar ist.In a preferred embodiment, the at least one environment sensor comprises an optical sensor, in particular a lidar sensor, and the transmitting device is designed to emit the electromagnetic signals in the form of, in particular, pulsed laser radiation. Preferably, the emitted laser beam can alternatively or additionally also be emitted by the transmitting device continuously and/or in a variable wavelength and/or wave-shaped and/or sawtooth-shaped and/or triangular-signal-shaped and/or in spatial angular ranges defined in sections. The general functionality of lidar sensors is well known to those skilled in the art from the prior art. The at least one lidar sensor is preferably designed to send laser beams (which are electromagnetic beams) of a predetermined wavelength, for example 905 nanometers or 1050 nanometers, or a predetermined wavelength spectrum into the vehicle environment. The laser beams are at least partially reflected and/or absorbed by objects in the vehicle surroundings. The reflected portion of the laser beams returns to the surroundings sensor and is detected by the detection device. A distance to the location of the scattering in the vehicle environment can preferably be calculated from the light travel time of the signals. This is preferably done via an evaluation device of the environment sensor. In this way, a distance map of the vehicle surroundings can be generated, which preferably includes a distance contour (which changes over time for moving objects) of the vehicle surroundings for each transmission level. In this way, the vehicle surroundings are recorded as a point cloud, whereby a distance can be assigned to each point. Even with a temporal sequence, a distance gradient can be determined for moving objects, through which an object speed and/or an object acceleration (by differentiation) can be determined.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lidar-Sensor ein Einkanal-Lidar-Sensor und die Erfassungseinrichtung ist dazu ausgebildet, zu der innerhalb der ersten Ebene gesendeten Laserstrahlung zugehörige, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte Laserstrahlung und/oder zu der innerhalb der zweiten Ebene gesendeten Laserstrahlung zugehörige, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte Laserstrahlung einkanalig zu erfassen, und durch Multiplexen eine Zugehörigkeit der reflektierten Laserstrahlung zu der in der ersten Ebene gesendeten Laserstrahlung und/oder zu der in der zweiten Ebene gesendeten Laserstrahlung zu ermitteln. Mit anderen Worten kann durch Anwendung des aus dem Stand der Technik bekannten Multiplexens von Signalen für reflektierte Laserstrahlen, die mit Laserstrahlen aus verschiedenen Sendeebenen korrespondieren, eine Rückauflösung erfolgen. Durch diese Rückauflösung können die reflektierten Laserstrahlen einer jeweiligen Sendeebene zugeordnet werden, um dadurch beispielsweise eine Aussage über eine weitere Dimension eines Objektes (neben dem Objektabstand) zu erhalten. Hierzu wird insbesondere der zu der jeweiligen Ebene zugehörige Verstellwinkel (ggf. zu ermitteln aus einer Summe der Schnittwinkel der vorherigen Ebenen) in die Auswertung der reflektierten Laserstrahlen einbezogen, da dieser zumindest abschnittsweise (je nach Schnittwinkelauflösung zwischen den Ebenen) eine Aussage über eine Vertikaldimension eines Objektes, von dem aus die Laserstrahlen reflektiert wurden, umfassen kann.In a preferred embodiment, the lidar sensor is a single-channel lidar sensor and the detection device is designed to receive laser radiation reflected from the vehicle surroundings associated with the laser radiation transmitted within the first level and/or associated with the laser radiation transmitted within the second level. to record laser radiation reflected from the vehicle environment in a single channel and through multiple xen to determine whether the reflected laser radiation belongs to the laser radiation sent in the first level and/or to the laser radiation sent in the second level. In other words, reverse resolution can be achieved by using the multiplexing known from the prior art of signals for reflected laser beams that correspond to laser beams from different transmission levels. Through this re-resolution, the reflected laser beams can be assigned to a respective transmission plane in order to obtain information about a further dimension of an object (in addition to the object distance), for example. For this purpose, in particular the adjustment angle associated with the respective plane (possibly to be determined from a sum of the intersection angles of the previous planes) is included in the evaluation of the reflected laser beams, since this at least in sections (depending on the intersection angle resolution between the planes) provides information about a vertical dimension of a Object from which the laser beams were reflected may include.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lidar-Sensor ein Mehrkanal-Lidar-Sensor und die Erfassungseinrichtung ist dazu ausgebildet, zu der innerhalb der ersten Ebene gesendeten Laserstrahlung zugehörige, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte Laserstrahlung über einen ersten Kanal zu erfassen und/oder zu der innerhalb der zweiten Ebene gesendeten Laserstrahlung zugehörige, aus dem Fahrzeugumfeld reflektierte Laserstrahlung über mindestens einen zweiten Kanal zu erfassen, um eine Zugehörigkeit der reflektierten Laserstrahlung zu der in der ersten Ebene gesendeten Laserstrahlung und/oder zu der in der zweiten Ebene gesendeten Laserstrahlung zu ermitteln.In a preferred embodiment, the lidar sensor is a multi-channel lidar sensor and the detection device is designed to detect laser radiation associated with the laser radiation transmitted within the first plane and reflected from the vehicle environment via a first channel and/or to that within the to detect laser radiation associated with the laser radiation sent on the second level and reflected from the vehicle surroundings via at least one second channel in order to determine whether the reflected laser radiation belongs to the laser radiation sent in the first level and / or to the laser radiation sent in the second level.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung betrifft die Erfindung eine Dachanordnung zur Bildung eines Fahrzeugdachs eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche fungiert, und mindestens ein Sensormodul nach einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Sensormodul ein Sensorgehäuse umfasst, an dem der Durchsichtsbereich angeordnet oder in das der Durchsichtsbereich integriert ist.In a preferred embodiment, the invention relates to a roof arrangement for forming a vehicle roof of a motor vehicle, comprising a surface component which at least partially forms a roof skin of the vehicle roof, which functions as an outer sealing surface, and at least one sensor module according to an embodiment of the invention, wherein the sensor module is a Sensor housing includes, on which the viewing area is arranged or into which the viewing area is integrated.
Das Sensormodul nach der Erfindung kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Dachanordnung angeordnet sein und für unterschiedliche Zwecke ausgelegt sein. Beispielsweise ist das Sensormodul in ein Fahrzeugdach, insbesondere in einem Dachmodul, durch das das Fahrzeugdach zumindest bereichsweise gebildet wird, integriert und derart bevorzugt Bestandteil eines Systems zum autonomen oder teilautonomen Fahren des betreffenden Fahrzeugs. In diesem Falle bildet der Durchsichtsbereich vorzugsweise einen Teil eines Außenhautelementes, beispielsweise eines Flächenbauteils des Fahrzeugdachs. Denkbar ist es aber auch, dass das Sensormodul als eine Art Dom mit einem Gehäuse auf ein Fahrzeugdach und/oder auf einer Dachanordnung angeordnet ist. Ebenfalls kann das Sensormodul, das bevorzugt ein Gehäuse umfasst, in dem der mindestens eine Umfeldsensor angeordnet ist, auch ein- und ausfahrbar in einer Öffnung der Dachhaut des Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Durchsichtsbereich in einem Außenhautelement eines Fahrzeugbugs oder eines Fahrzeughecks umfasst. Dann kann das Sensormodul auch Bestandteil eines Abstandshaltesystems, eines Parkassistenten und/oder einer sonstigen Sicherheitseinrichtung des betreffenden Fahrzeugs sein.The sensor module according to the invention can in principle be arranged anywhere on a motor vehicle and/or a roof arrangement and can be designed for different purposes. For example, the sensor module is integrated into a vehicle roof, in particular in a roof module through which the vehicle roof is formed at least in some areas, and is therefore preferably part of a system for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle in question. In this case, the see-through area preferably forms part of an outer skin element, for example a surface component of the vehicle roof. However, it is also conceivable that the sensor module is arranged as a type of dome with a housing on a vehicle roof and/or on a roof arrangement. Likewise, the sensor module, which preferably comprises a housing in which the at least one environment sensor is arranged, can also be arranged in an opening in the roof skin of the motor vehicle so that it can be retracted and extended. In an alternative embodiment, the see-through area is included in an outer skin element of a vehicle front or rear of a vehicle. The sensor module can then also be part of a distance keeping system, a parking assistant and/or another safety device of the vehicle in question.
Es ist bevorzugt, wenn die Dachanordnung ein Dachmodul umfasst, das als Baueinheit an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Das Dachmodul kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind, die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen Fahrzeugrohbau, bspw. an einer Fahrzeugkarosserie und/oder einer Dachrahmenstruktur, befestigt sind. Die Längsholme erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung des Kraftfahrzeuges. Die Querholme erstrecken sich vorzugsweise in einer Fahrzeugbreitenrichtung des Kraftfahrzeuges, d. h., quer, vorzugsweise senkrecht, und im Wesentlichen horizontal zu der Fahrrichtung des Kraftfahrzeuges. Vorzugsweise kann das Dachmodul durch den Dachmodulrahmen mit der Dachrahmenstruktur eines Kraftfahrzeuges verbunden, beispielsweise verklebt, verschraubt und/oder verbolzt sein. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein, wobei das Dachmodul auf die Dachrahmenstruktur, die Teil einer Fahrzeugkarosserie ist, aufsetzbar oder in diese einsetzbar ist. Das Dachmodul kann zur Nutzung für einen Personenkraftwagen oder für ein Nutzfahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form eines Roof Sensor Module (RSM) bereitgestellt sein, in der die Umfeldsensoren und weitere elektrische Komponenten für das (teil-)autonome Fahren vorgesehen sind. Denkbar ist es auch, dass das Dachmodul ein oder mehrere Antennenmodule und/oder weitere elektrische Komponenten umfasst. Es kann ferner möglich sein, dass das Dachmodul einen oder mehrere Antennenmodule und/oder weitere elektrische oder elektronische Bauteile umfasst.It is preferred if the roof arrangement comprises a roof module which is attached as a structural unit to a vehicle body. The roof module can form a structural unit in which devices for autonomous or semi-autonomous driving supported by driving assistance systems are integrated, which are attached as a unit to a vehicle bodyshell, for example to a vehicle body and/or a roof frame structure, on the part of a vehicle manufacturer. The longitudinal bars extend essentially along a longitudinal direction of the motor vehicle. The cross bars preferably extend in a vehicle width direction of the motor vehicle, i.e. i.e., transversely, preferably perpendicularly, and essentially horizontally to the direction of travel of the motor vehicle. Preferably, the roof module can be connected to the roof frame structure of a motor vehicle through the roof module frame, for example glued, screwed and/or bolted. Furthermore, the roof module according to the invention can be designed as a pure fixed roof or as a roof including a roof opening system, wherein the roof module can be placed on or inserted into the roof frame structure, which is part of a vehicle body. The roof module can be designed for use in a passenger car or a commercial vehicle. The roof module can preferably be provided as a structural unit in the form of a Roof Sensor Module (RSM), in which the environment sensors and other electrical components are provided for (partially) autonomous driving. It is also conceivable that the roof module includes one or more antenna modules and/or further electrical components. It may also be possible for the roof module to include one or more antenna modules and/or further electrical or electronic components.
Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Dachanordnung.The invention particularly preferably relates to a motor vehicle with at least one roof arrangement.
Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ebenfalls versteht es sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sich in äquivalenter oder zumindest ähnlicher Art und Weise auf die erfindungsgemäße Dachanordnung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren beziehen, ohne hierfür separat genannt zu werden.It goes without saying that the embodiments and exemplary embodiments mentioned above and to be explained below can be designed not only individually, but also in any combination with one another, without departing from the scope of the present invention. It is also understood that the embodiments and exemplary embodiments mentioned above and to be explained below relate in an equivalent or at least similar manner to the roof arrangement according to the invention and/or the method according to the invention, without being mentioned separately for this purpose.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einer Dachanordnung und einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sensormoduls; -
2 eine erste schematische Seitenansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Dachanordnung; -
3 eine zweite schematische Seitenansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Dachanordnung; -
4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sensormoduls; -
5 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sensormoduls; -
6 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sensormoduls; -
7 eine schematische Ansicht eines Durchsichtsbereiches mit einem umgebenden Flächenbauteil; -
8 eine dritte schematische Seitenansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Dachanordnung; -
9 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sensormoduls; -
10 eine seitliche Prinzip-Skizze einer Umfelderfassung durch einen Umfeldsensor; -
11 eine Draufsicht-von-oben-Prinzip-Skizze einer Umfelderfassung durch einen Umfeldsensor; -
12 eine Draufsicht-von-oben-Prinzip-Skizze eines durch den Umfeldsensor rekonstruierten Fahrzeugumfeldes; -
13 eine beispielhafte Darstellung eines Durchsichtsbereiches mit einer Heizeinrichtung und einem Heizbereich; -
14 eine beispielhafte Darstellung eines Durchsichtsbereiches mit einer Heizeinrichtung und einem Heizbereich; und -
15 eine beispielhafte Darstellung eines Durchsichtsbereiches mit einer Heizeinrichtung und einem Heizbereich.
-
1 a schematic representation of a motor vehicle with a roof arrangement and an embodiment of the sensor module according to the invention; -
2 a first schematic side view of a section of a roof arrangement according to the invention; -
3 a second schematic side view of a section of a roof arrangement according to the invention; -
4 a schematic view of an exemplary embodiment of the sensor module according to the invention; -
5 a schematic side view of an exemplary embodiment of the sensor module according to the invention; -
6 a schematic view of an exemplary embodiment of the sensor module according to the invention; -
7 a schematic view of a see-through area with a surrounding surface component; -
8th a third schematic side view of a section of a roof arrangement according to the invention; -
9 a schematic side view of an exemplary embodiment of the sensor module according to the invention; -
10 a side schematic sketch of an environment detection by an environment sensor; -
11 a plan view from above principle sketch of an environment detection by an environment sensor; -
12 a plan view from above principle sketch of a vehicle environment reconstructed by the environment sensor; -
13 an exemplary representation of a viewing area with a heating device and a heating area; -
14 an exemplary representation of a viewing area with a heating device and a heating area; and -
15 an exemplary representation of a viewing area with a heating device and a heating area.
In
Das Dachmodul 10 umfasst ferner mindestens ein erfindungsgemäßes Sensormodul 16. Das Sensormodul 16 umfasst einen Durchsichtsbereich 18, der vorzugsweise einen Teil eines Sensorgehäuses 19 bildet. Das Sensormodul 16 umfasst mindestens einen Umfeldsensor 20. Der Umfeldsensor 20 ist gemäß
Alternativ, insbesondere in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dachanordnung, kann der Umfeldsensor 20 auch unterhalb des Flächenbauteils 11 angeordnet sein. Dabei kann das Flächenbauteil 11 vorzugsweise den Durchsichtsbereich 18 umfassen. Der Durchsichtsbereich 18 überdeckt vorzugsweise eine Öffnung in dem Flächenbauteil 11 und verschließt diese Öffnung vorzugsweise feuchtigkeitsdicht gegenüber der Fahrzeugumgebung. Der Durchsichtsbereich 18 bildet in diesem Fall insbesondere ein Fenster, durch das das Sensorelement 20 hindurchblickt (siehe
Der Umfeldsensor 20 ist vorliegend ein Lidar-Sensor. Der Lidar-Sensor umfasst eine optische Achse 21, die vorzugsweise eine Hauptausrichtung des Lidar-Sensors gegenüber dem Fahrzeugumfeld beschreibt. Der Umfeldsensor 20 ist dazu eingerichtet, die elektromagnetischen Strahlen bzw. Signale mittels einer Sendeeinrichtung 22 zu senden und/oder mittels einer Empfangseinrichtung 23 zu empfangen, und beispielsweise durch eine Auswerteeinrichtung derart auszuwerten, dass daraus eine Fahrzeugumgebung rekonstruiert werden kann (siehe
Erfindungsgemäß ist Sendeeinrichtung 22 dazu ausgebildet, elektromagnetische Signale durch einen ersten Durchdringungsbereich 24 und mindestens einen zweiten Durchdringungsbereich 25 in das Fahrzeugumfeld zu senden (siehe
Erfindungsgemäß umfasst das Sensormodul 16 und/oder die Dachanordnung 09 eine Heizeinrichtung 28 mit mindesten einem Heizbereich 29, der zwischen dem ersten Durchdringungsbereich 24 und dem zweiten Durchdringungsbereich 25 an dem Durchsichtsbereich 18 angeordnet ist, oder der zwischen dem ersten Durchdringungsbereich 24und dem zweiten Durchdringungsbereich 25 in dem Durchsichtsbereich 18 integriert ist. Es versteht sich, dass die Heizeinrichtung 28 eine Vielzahl von Heizdrähten 29 umfasst, die beabstandet voneinander angeordnet sind, siehe
Gemäß der Erfindung kann der mindestens eine Umfeldsensor 20 (hier ein Lidar-Sensor) unter Verwendung der eigenen Linse, die beispielsweise in dem Durchsichtsbereich 18 umfasst ist, durch die Öffnung in dem Flächenbauteil 11 geführt sein und der Umfeldsensor kann insbesondere innenseitig bspw. über das Sensorgehäuse 19 an dem Flächenbauteil 11 montiert sein (siehe
In einer Ausführung erzeugt der mindestens eine Heizbereich 29 Wärme mithilfe von Drahtelementen und/oder Thermistorelementen, die insbesondere quer über den Durchsichtsbereich 18 verlaufen. Der mindestens eine Heizbereich 29 ist erfindungsgemäß derart an dem Durchsichtsbereich 18 angeordnet und/oder in dem Durchsichtsbereich integriert, dass er zwischen den Sensorsignalstrahlen bzw. Laserstrahlen ausgerichtet ist und diese nicht unterbricht. Alternativ kann der Umfeldsensor 20 selbst kalibriert werden, so dass die Laserstrahlen nicht durch den mindestens einen Heizbereich 29 gestört werden.In one embodiment, the at least one
Der Umfeldsensor 20, insbesondere ein Lidar-Sensor, sendet vorzugsweise elektromagnetische Strahlen bzw. Signale in einem bestimmten, insbesondere sensorspezifischen Muster in der ersten Ebene 26 und mindestens in der zweiten Ebene 27 aus, die von Objekten in der Umgebung auf dem (nahezu) gleichen Weg, wie die ausgesendeten elektromagnetischen Signale zu dem Umfeldsensor 20 zurückreflektiert werden. Vorzugsweise wird eine Position dieser reflektierten Laserstrahlen und/oder elektromagnetischen Signale im Bereich in dem Durchsichtsbereich 18 erfasst, um derart sendefreie und/oder empfangsfreie Bereiche zu definieren, in denen der mindestens eine Heizbereich 29 bzw. das Enteisungs- und/oder Entnebelungselement platziert werden kann. Der mindestens eine Heizbereich 29 kann vorzugsweise auf einer Innenseite oder auf einer Außenseite des Durchsichtsbereiches 18 vorgesehen sein oder in den Durchsichtsbereich 18 integriert, bspw. eingelassen oder eingebetten sein. Besonders bevorzugt ist eine Geometrie des mindestens einen Heizbereiches 29 sowie eine Position und/oder Lage von weiteren in der Heizeinrichtung 28 umfassten Kollektoren und/oder Anschlüssen in Bereichen vorgesehen, die sende- und/oder empfangsfrei sind, durch die also keine elektromagnetischen Signale gesendet und/oder empfangen werden. Dadurch kann wirkungsvoll eine Interferenz des mindestens einen Heizbereiches 29 mit den elektromagnetischen Signalen vermieden werden.The
Die Ausrichtung des mindestens einen Heizbereiches 29 gegenüber dem ersten und dem zweiten Durchdringungsbereich 24, 25 geht aus den
In
In einer Draufsicht von oben, in der aufgrund der Überlappung nur die erste Ebene 26 angezeigt ist (die anderen Sendeebenen befinden sich unterhalb der ersten Ebene), sind in
In den
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 0909
- DachanordnungRoof arrangement
- 1010
- DachmodulRoof module
- 1111
- Flächenbauteilsurface component
- 1212
- FahrzeugdachVehicle roof
- 1616
- SensormodulSensor module
- 1818
- Durchsichtsbereichviewing area
- 1919
- SensorgehäuseSensor housing
- 2020
- UmfeldsensorEnvironment sensor
- 2121
- optische Achseoptical axis
- 2222
- SendeeinrichtungTransmitting device
- 2323
- ErfassungseinrichtungDetection device
- 2424
- erster Durchdringungsbereichfirst penetration area
- 2525
- zweiter Durchdringungsbereichsecond penetration area
- 2626
- erste Ebene, erste Sendeebenefirst level, first transmission level
- 2727
- zweite Ebene, zweite Sendeebenesecond level, second transmission level
- 2828
- HeizeinrichtungHeating device
- 2929
- HeizbereichHeating area
- 3030
- EntfernungsprofilDistance profile
- 3232
- Stromschienebusbar
- 100100
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 102102
- FahrzeugkarosserieVehicle body
- 104104
- KarosseriedachrahmenBody roof frame
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102018109884 A1 [0006]DE 102018109884 A1 [0006]
- WO 2021032599 A1 [0006]WO 2021032599 A1 [0006]
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication |