DE202016007625U1 - Sensor holder for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Sensorhalterung (1) für ein Fahrzeug, umfassend:Einen Grundrahmen (10) mit Befestigungsmitteln (11, 12) zur Befestigung des Grundrahmens (10) an einem Fahrzeug;einen ersten Zwischenrahmen (20), der um eine erste Achse (x) drehbar am Grundrahmen (10) gehalten ist; undeinen zweiten Zwischenrahmen (30), der um eine zweite Achse (z) drehbar gelagert ist, welche zweite Drehachse orthogonal zur ersten Drehachse ausgerichtet ist, wobei weiter Mittel zur Festsetzung (22, 32, 42) der Rahmen (10, 20, 30) relativ zueinander vorgesehen sind, und wobei zumindest eine Einstellschraube (23, 33) vorgesehen ist, die bei Betätigung eine relative Bewegung zwischen Grundrahmen (10) und dem ersten (20) oder zweiten (30) Zwischenrahmen bewirkt.A sensor mount (1) for a vehicle, comprising: a base frame (10) having attachment means (11, 12) for attaching the base frame (10) to a vehicle; a first intermediate frame (20) rotatable about a first axis (x) Base frame (10) is held; anda second intermediate frame (30) rotatably mounted about a second axis (z), which second axis of rotation is oriented orthogonal to the first axis of rotation, further comprising fixing means (22, 32, 42) of the frames (10, 20, 30). are provided relative to each other, and wherein at least one adjusting screw (23, 33) is provided which causes a relative movement between the base frame (10) and the first (20) or second (30) intermediate frame when actuated.
Description
Technischer BereichTechnical part
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorhalterung für ein Fahrzeug, insbesondere eine verstellbare Sensorhalterung mit der ein Sensor relativ zu einem Fahrzeug ausgerichtet werden kann.The present invention relates to a sensor holder for a vehicle, in particular an adjustable sensor holder with which a sensor can be aligned relative to a vehicle.
Technischer HintergrundTechnical background
In modernen Fahrzeugen werden vermehrt Sensoren vorgesehen, um bspw. die Umwelt des Fahrzeugs erfassen zu können. Dies kann zur Erhöhung der Sicherheit des Fahrzeugs dienen oder beispielsweise zum Ermitteln von benötigen Umgebungsdaten für ein autonomes oder teilautonomes Fahren des Fahrzeugs. In vielen Anwendungsfällen ist es wichtig, dass die Sensoren geeignet und präzise ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck sind einstellbare Sensorhalterungen bekannt, die eine Einstellung bzw. Ausrichtung der von ihnen gehaltenen Sensoren erlauben. Oft weisen die Halterungen Rahmenkonstruktionen auf, die über Drehachsen eine Verschwenkung des Sensors relativ zum Fahrzeug erlauben. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt, einen Grundrahmen fest mit einem Fahrzeug zu verbinden und an diesem Grundrahmen einen Zwischenrahmen vorzusehen, der um eine Achse drehbar am Grundrahmen gehalten ist. Zu Fixierung der beiden Rahmen relativ zueinander können beispielsweise Schrauben und Muttern u.ä. verwendet werden. Zur Einstellung bzw. Ausrichtung des Sensors müssen diese Schraubverbindungen gelockert werden und der Sensor kann dann beispielsweise von Hand ausgerichtet werden. Wenn die gewünschte Position gefunden ist, wird die Schraubverbindung wieder angezogen und die beiden Rahmen so fest miteinander fixiert. Nachteilig an dieser Konstruktion ist jedoch, dass eine exakte Positionierung von Hand schwierig ist, insbesondere dann, wenn die Einstellung des Sensors sehr genau erfolgen soll. Der einstellende Monteur muss dann mit einer Hand den Sensor in der gewünschten Position halten und versuchen mit der anderen Hand die Schaubverbindungen wieder anzuziehen. Dabei kann es leicht vorkommen, dass beim Anziehen der Schrauben die eingestellte Position des Sensors wieder verändert wird. Daher benötigen derartige Halterungen in der Regel zwei Monteure, von den einer den Sensor in seiner gewünschten Ausrichtung bzw. Position hält und der andere die notwendige Fixierung der Rahmen zueinander vornimmt.In modern vehicles sensors are increasingly provided, for example, to be able to detect the environment of the vehicle. This can serve to increase the safety of the vehicle or, for example, to determine the need for environmental data for autonomous or teilautautome driving the vehicle. In many applications, it is important that the sensors are properly and precisely aligned. For this purpose, adjustable sensor holders are known which allow adjustment or alignment of the sensors held by them. Often, the brackets on frame structures that allow pivoting of the sensor relative to the vehicle via rotary axes. For this purpose, it is known, for example, to connect a base frame fixed to a vehicle and to provide an intermediate frame on this base frame, which is rotatably supported about an axis on the base frame. To fix the two frames relative to each other, for example, screws and nuts and the like. be used. For adjustment or alignment of the sensor, these screw must be loosened and the sensor can then be aligned, for example, by hand. When the desired position is found, the screw connection is tightened again and the two frames are fixed together. A disadvantage of this construction, however, is that an exact positioning by hand is difficult, especially if the adjustment of the sensor should be very accurate. The hiring fitter then has to hold the sensor with one hand in the desired position and try with the other hand to tighten the Schaubverbindungen again. It can easily happen that when tightening the screws, the set position of the sensor is changed again. Therefore, such brackets usually require two fitters, one of which holds the sensor in its desired orientation or position and the other makes the necessary fixation of the frame to each other.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Sensorhalterung für ein Fahrzeug bereitzustellen, mit der eine genaue Einstellung der Ausrichtung eines Sensors einfacher und sicherer möglich ist. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Sensorhalterung bereitzustellen, die eine hohe Flexibilität bei der Einstellung des gehaltenen Sensors ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide an improved sensor mount for a vehicle, with which an accurate adjustment of the orientation of a sensor is easier and safer possible. It is a further object of the present invention to provide an improved sensor mount that allows for high flexibility in the adjustment of the held sensor.
Diese und weitere Aufgaben, welche beim Lesen der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, werden mit einer Sensorhalterung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 gelöst.These and other objects, which will become apparent upon reading the following description, are achieved with a sensor mount for a vehicle according to
Inhalt der ErfindungContent of the invention
Die Erfindung betrifft eine Sensorhalterung für ein Fahrzeug, insbesondere für autonom oder teilautonom betriebene Fahrzeuge, umfassend einen Grundrahmen mit Befestigungsmitteln zur Befestigung des Grundrahmens an einem Fahrzeug und einem ersten Zwischenrahmen, der um eine erste Achse drehbar am Grundrahmen gehalten ist. Weiter ist ein zweiter Zwischenrahmen vorgesehen, der um eine zweite Achse drehbar gelagert ist, welche zweite Drehachse orthogonal zur erstens Drehachse ausgerichtet ist, wobei weiter Mittel zur Festsetzung der Rahmen relativ zueinander vorgesehen sind, und wobei zumindest eine Einstellschraube vorgesehen ist, die bei Betätigung eine relative Bewegung zwischen Grundrahmen und dem ersten oder zweiten Zwischenrahmen bewirkt.The invention relates to a sensor holder for a vehicle, in particular for autonomously or teilautononom operated vehicles, comprising a base frame with fastening means for fixing the base frame to a vehicle and a first intermediate frame which is rotatably supported about a first axis on the base frame. Further, a second intermediate frame is provided, which is rotatably mounted about a second axis, which second axis of rotation is aligned orthogonal to the first axis of rotation, further means for fixing the frame are provided relative to each other, and wherein at least one adjusting screw is provided, which upon actuation of a causes relative movement between the base frame and the first or second intermediate frame.
Die Verwendung von zwei beweglich gehaltenen Zwischenrahmen erlaubt eine Einstellung bzw. Ausrichtung des Sensors in einem breiten Bereich. Beispielsweise kann der Sensor am zweiten Zwischenrahmen gehalten sein und der zweite Zwischenrahmen ist drehbar am ersten Zwischenrahmen gehalten. Der erste Zwischenrahmen, der somit den zweiten Zwischenrahmen und damit auch den Sensor trägt, ist wiederum drehbar am Grundrahmen gehalten. Die beiden Drehachsen stehen orthogonal zueinander, sodass durch eine Verstellung des ersten und des zweiten Zwischenrahmens eine flexible Ausrichtung des Sensors möglich ist. Die Verstellung von zumindest einem der Zwischenrahmen erfolgt dabei vorteilhaft nicht (nur) von Hand, sondern über eine geeignete Einstellschraube. Die Einstellschraube ist derart vorgesehen, dass bei Betätigung der Schraube eine relative Bewegung zwischen Grundrahmen und dem ersten oder zweiten Zwischenrahmen erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Einstellschraube in einer Durchgangsbohrung mit Innengewinde an einem der Rahmen gehalten ist. Beim Drehen der Einstellschraube bewegt sich die Spitze der Schraube und kann beispielsweise über einen Kontakt mit dem jeweils anderen Rahmen auf diesen einwirken. Die Auswahl einer geeigneten Schraube erlaubt somit eine sehr feine Einstellung bzw. Ausrichtung der beiden Rahmen zueinander, und damit des Sensors. Insbesondere erlaubt es die Verwendung einer Einstellschraube, dass die Sensorhalterung von einer einzelnen Person eingestellt werden kann. Die Einstellschaube kann bspw. auch am ersten Zwischenrahmen vorgesehen sein und auf den zweiten Zwischenrahmen wirken. Auch hierduch kommt es zu einer (indirekten) relativen Bewegung zwischen Grundrahmen und Zwischenrahmen.The use of two moveable intermediate frames allows adjustment of the sensor in a wide range. For example, the sensor may be held on the second intermediate frame and the second intermediate frame is rotatably supported on the first intermediate frame. The first intermediate frame, which thus carries the second intermediate frame and thus also the sensor, in turn is rotatably supported on the base frame. The two axes of rotation are orthogonal to one another, so that flexible adjustment of the sensor is possible by adjusting the first and second intermediate frames. The adjustment of at least one of the intermediate frame is advantageously not (only) by hand, but via a suitable adjusting screw. The adjusting screw is provided such that upon actuation of the screw relative movement between the base frame and the first or second intermediate frame takes place. This can be achieved, for example, in that the adjusting screw is held in a through hole with internal thread on one of the frame. When turning the adjusting screw, the tip of the screw moves and can act on this, for example via a contact with the other frame. The selection of a suitable screw thus allows a very fine adjustment or alignment of the two frames to each other, and thus the sensor. In particular, the use of an adjustment screw allows the sensor mount to be adjusted by a single person. The Adjustment cover can, for example, be provided on the first intermediate frame and act on the second intermediate frame. Here too there is an (indirect) relative movement between the base frame and the intermediate frame.
Vorzugsweise ist zumindest eines der Mittel zur Festsetzung der Rahmen relativ zueinander derart ausgebildet, dass es in eine Stellung verbringbar ist, in der die zumindest eine Einstellschraube eine relative Bewegung zwischen Grundrahmen und dem ersten oder zweiten Zwischenrahmen bewirken kann. Die Mittel zur Festsetzung der Rahmen zueinander können beispielsweise Schraubverbindungen sein, die soweit gelockert werden können, dass eine Bewegung der Rahmen zueinander mittels der Einstellschraube möglich ist, die Rahmen sich jedoch nicht von selbst, beispielsweise aufgrund der Schwerkraft, verstellen können. Mit anderen Worten, die Mittel zur Festsetzung der Rahmen können vorzugsweise unterschiedlich stark wirken. Im endgültigen Betrieb bewirken diese eine starre und unbewegliche Haltung der Rahmen zueinander. Preferably, at least one of the means for fixing the frame relative to each other is formed so that it can be brought into a position in which the at least one adjusting screw can cause relative movement between the base frame and the first or second intermediate frame. The means for fixing the frame to each other may be, for example screw connections that can be loosened so far that a movement of the frame to each other by means of the adjusting screw is possible, but the frame can not adjust by itself, for example due to gravity. In other words, the means for setting the frames may preferably have different strengths. In the final operation, these cause a rigid and immovable attitude of the frame to each other.
Zur Grobeinstellung des Sensors können diese vollständig gelockert werden, sodass die Rahmen ohne weiteres von Hand relativ zueinander bewegt werden können. In einer Zwischenstellung sind die Rahmen zwar relativ zueinander festgesetzt, jedoch in einem Fixierungsgrad, der durch Betätigung der Einstellschraube noch überwunden werden kann. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, den Sensor manuell in der gewünschten Position zu halten, während die Mittel zur Festsetzung angezogen werden.For coarse adjustment of the sensor, these can be completely loosened, so that the frame can be easily moved by hand relative to each other. In an intermediate position, the frames are indeed fixed relative to each other, but in a degree of fixation that can be overcome by operating the adjusting screw. In this way, it is not necessary to manually hold the sensor in the desired position while tightening the fixing means.
Vorzugsweise sind am zweiten Zwischenrahmen Mittel vorgesehen, mit denen ein am zweiten Zwischenrahmen befestigter Sensor relativ zum zweiten Zwischenrahmen um eine dritte Drehachse drehbar ist, wobei die dritte Drehachse vorzugsweise orthogonal zur ersten und zweiten Drehachse ausgerichtet ist. Der Sensor kann somit um drei orthogonal zueinander ausgerichteter Drehachsen gedreht werden, wodurch eine flexible und beliebige Einstellung des Sensors im Raum möglich ist. Der Sensor kann dabei direkt am zweiten Zwischenrahmen befestigt sein oder über weitere Zwischenrahmen, die eine starre Fixierung des Sensors am zweiten Zwischenrahmen bewirken oder alternativ weitere Bewegungen erlauben.Preferably, means are provided on the second intermediate frame with which a sensor attached to the second intermediate frame is rotatable relative to the second intermediate frame about a third axis of rotation, wherein the third axis of rotation is preferably aligned orthogonal to the first and second axes of rotation. The sensor can thus be rotated about three orthogonal axes of rotation aligned, whereby a flexible and arbitrary adjustment of the sensor in the room is possible. The sensor can be attached directly to the second intermediate frame or via additional intermediate frame, which cause a rigid fixation of the sensor on the second intermediate frame or alternatively allow further movements.
Vorzugsweise weist die Sensorhalterung Drehbolzen auf, um die Verdrehbarkeit zu bewirken. Die Verwendung von Drehbolzen ist eine robuste, kostengünstige Maßnahme, um die Schwenk- bzw. Drehbewegung der verschiedenen Rahmen bzw. des Sensors zu verwirklichen. Beispielsweise kann die Verdrehbarkeit um die Drehbolzen erfolgen und jedem Drehbolzen ist vorzugsweise eine zusätzliche Feststellschraube zugeordnet, die eine Verdrehung erlaubt, wenn sie entsprechend locker ist und eine Verdrehung verhindert, wenn sie entsprechend fest angezogen ist.Preferably, the sensor holder has pivot pins to effect the rotatability. The use of pintles is a robust, inexpensive measure to realize the pivotal or rotational movement of the various frames or the sensor. For example, the rotatability can be done around the pivot pins and each pivot pin is preferably associated with an additional locking screw, which allows a rotation when it is correspondingly loose and prevents rotation when it is tightened accordingly.
Vorzugsweise ist die Einstellschraube am Grundrahmen gehalten und bewegt sich bei Betätigung auf den ersten Zwischenrahmen zu, oder die Einstellschraube ist im ersten Zwischenrahmen gehalten, und bewegt sich bei Betätigung auf den Grundrahmen zu.Preferably, the adjustment screw is held on the base frame and, when actuated, moves toward the first intermediate frame or the adjustment screw is held in the first intermediate frame and moves toward the base frame when actuated.
Weiter vorzugsweise sind zumindest zwei Einstellschrauben vorgesehen, wobei eine erste Einstellschraube eine relative Bewegung um die erste Drehachse zwischen Grundrahmen und dem ersten Zwischenrahmen bewirkt und die zweite Einstellschraube eine relative Bewegung um die dritte Drehachse zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischenrahmen bewirkt oder eine Bewegung um eine dritte Drehachse zwischen dem zweiten Zwischenrahmen und einem Sensor, der am zweiten Zwischenrahmen drehbar gehalten ist. Das vorsehen von zwei Einstellschrauben ermöglicht eine besonders flexible und einfache Einstellung bzw. Ausrichtung des Sensors am Fahrzeug. Für die Drehung um die Hochachse des Sensors ist eine Einstellschraube nicht zwingend erforderlich, da hier der Sensor sich nicht durch die Schwerkraft verstellen kann.More preferably, at least two adjusting screws are provided, wherein a first adjusting screw causes relative movement about the first axis of rotation between the base frame and the first intermediate frame and the second adjusting screw causes relative movement about the third axis of rotation between the first and second intermediate frames or movement about one third axis of rotation between the second intermediate frame and a sensor which is rotatably supported on the second intermediate frame. The provision of two adjusting screws enables a particularly flexible and easy adjustment or alignment of the sensor on the vehicle. For the rotation about the vertical axis of the sensor, an adjustment screw is not absolutely necessary, because here the sensor can not be adjusted by gravity.
Vorzugsweise sind die Mittel zur Festsetzung der Rahmen relativ zueinander Schraubverbindungen, die eine feste Fixierung der Rahmen zueinander erlauben. Schraubverbindungen haben den Vorteil, dass diese je nach dem vorgenommenen Anzugsmoment von einer nur leichten Fixierung der Rahmen zueinander bis zu einer sehr festen Fixierung der Rahmen zueinander einstellbar sind. Beispielsweise können die Schrauben so weit gelockert werden, dass zwei Rahmen relativ zueinander bewegt werden können, indem die Einstellschraube betätigt wird. Das Anzugsmoment ist dabei jedoch noch ausreichend stark, dass es nicht zu einer unerwünschten selbsttätigen Verstellung der beiden Rahmen kommt, beispielsweise aufgrund der Wirkung der Schwerkraft.Preferably, the means for fixing the frame relative to each other screw, which allow a firm fixation of the frame to each other. Screw connections have the advantage that they are mutually adjustable depending on the tightening torque of only a slight fixation of the frame to each other up to a very firm fixation of the frame. For example, the screws can be loosened so far that two frames can be moved relative to each other by the adjusting screw is actuated. However, the tightening torque is still sufficiently strong that there is no unwanted automatic adjustment of the two frames, for example due to the effect of gravity.
Vorzugsweise ist am zweiten Zwischenrahmen ein Sensor, insbesondere ein Lasersensor befestigt. Der Sensor dient vorteilhaft dazu das Umfeld bzw. die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, um beispielsweise einen autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs zu erlauben, oder um die Sicherheit des Betriebs des Fahrzeugs zu erhöhen, beispielsweise durch die Detektion von anstehenden Kollisionen.Preferably, a sensor, in particular a laser sensor is attached to the second intermediate frame. The sensor is advantageously used to detect the environment of the vehicle, for example, to allow autonomous or semi-autonomous operation of the vehicle, or to increase the safety of the operation of the vehicle, for example by the detection of upcoming collisions.
Figurenlistelist of figures
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:In the following, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
-
1 schematisch eine Sensorhalterung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung;1 schematically a sensor holder for a vehicle according to the invention; -
2 die Sensorhalterung von1 in einer um 180° um die Hochachse gedrehten Ansicht und2 the sensor holder of1 in a view rotated by 180 ° around the vertical axis and -
3 die Sensorhalterung der1 ohne Grundrahmen und ohne ersten Zwischenrahmen.3 the sensor holder of the1 without base frame and without first intermediate frame.
Beschreibung eines bevorzugten BeispielsDescription of a preferred example
In
Am ersten Zwischenrahmen
In
In
Claims (8)
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Legal Events
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R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: KUKA DEUTSCHLAND GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: KUKA ROBOTER GMBH, 86165 AUGSBURG, DE |
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R082 | Change of representative | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R157 | Lapse of ip right after 6 years |