WO2012031957A1 - Ultraschallsensor-anordnung für ein kfz mit einem mittleren, ausserhalb der fahrzeugmitte angebrachten und in seiner strahlcharakteristik in azimut verlippten ultraschallsensor - Google Patents

Ultraschallsensor-anordnung für ein kfz mit einem mittleren, ausserhalb der fahrzeugmitte angebrachten und in seiner strahlcharakteristik in azimut verlippten ultraschallsensor Download PDF

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WO2012031957A1
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vehicle
sensor
motor vehicle
ultrasonic sensor
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Heinrich Gotzig
Michael Gross
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93275—Sensor installation details in the bumper area

Definitions

  • the invention relates to a sensor arrangement for a motor vehicle.
  • the sensor arrangement comprises a vehicle part and at least three sensors which are distributed in the vehicle transverse direction on the vehicle part.
  • the invention also relates to a motor vehicle having such a sensor arrangement, as well as a method for operating at least three sensors which are connected to a vehicle part of a motor vehicle
  • Vehicle transverse direction are arranged distributed.
  • the ultrasonic sensors can then distances between the
  • the sensors are placed symmetrically with respect to the central longitudinal axis of the motor vehicle, that is to say symmetrically with respect to a central axis of the vehicle part (bumper) running in the vehicle longitudinal direction.
  • a central axis of the vehicle part (bumper) running in the vehicle longitudinal direction is known for example from the document GB 2 1 12 520 A.
  • two ultrasonic sensors are mounted in respective edge regions of a bumper, while a third ultrasonic sensor is arranged in the middle, ie on the central longitudinal axis.
  • the interest also preferably applies to systems in which an odd number of ultrasonic sensors are used.
  • Three ultrasonic sensors (3-channel systems) are used, for example, where the vehicle width is relatively low. It is an odd number of
  • a sensor arrangement according to the invention for a motor vehicle comprises
  • Vehicle part and at least three sensors.
  • the sensors are arranged distributed on the vehicle part in the vehicle transverse direction.
  • One of the sensors, which is arranged between the other sensors, is arranged at a distance from a vehicle longitudinal direction extending in the center axis of the vehicle part, and a
  • Main detection direction of this sensor is toward the center axis of the
  • the senor arranged between the other sensors-in particular, the middle sensor- is placed at a distance from the central axis of the vehicle part-in particular from the central longitudinal axis of the motor vehicle-and this sensor is arranged on the vehicle part such that its main detection direction is in the direction of the central axis is inclined, so that this sensor points in the direction of the central axis. This means that the main detection direction of this sensor and the
  • Vehicle part or au ßer the motor vehicle is located. In this way, it is possible, the entire area in front of the vehicle part - especially in front of or behind the
  • the entire area in front of the vehicle part can be covered even if the middle region of the vehicle part or the space on the central axis is already occupied, for example by a handle, a trailer hitch or a license plate.
  • the sensors By means of the sensors, essentially the same area in front of the vehicle part can thus be covered, as in the case of a symmetrical arrangement of the sensors or in the case of an arrangement of one of the sensors in the middle.
  • a main detection direction of the sensor is understood to be the direction in which the sensor emits the most energy.
  • the sensor arrangement comprises an odd number of sensors which are distributed on the vehicle part in the vehicle transverse direction. Then the advantages of the invention come fully into play. It is particularly problematic in an odd number of sensors, if the "middle" sensor can not be placed in the middle or not on the central axis, for example due to a handle, a trailer hitch or a license plate. Sensor placed on the vehicle part from the central axis spaced so that its main detection direction is inclined to the central axis, the entire area can be detected next to the vehicle part by the sensors, without the sensors must be distributed symmetrically with respect to the central axis.
  • the sensor arrangement may, for example, have three or five or seven sensors. It is preferable in each case the "middle" sensor, which is arranged at a distance from the central axis and whose main detection direction is inclined in the direction of the central axis.
  • the sensors may be distributed asymmetrically with respect to the central axis. This may for example be such that the externa ßeren sensors are mounted at an equal distance from the central axis, while the arranged between the externa ßeren sensors sensor is spaced from the central axis. Then, the distance between the first outer sensor and the "middle" sensor is less than the distance between the "middle” sensor and the second outer sensor.
  • Such asymmetrical arrangement of the sensors has the advantage that the space on the central axis can be kept free for other objects, namely a handle, a trailer hitch or a license plate.
  • the vehicle part on the central axis is preferably free of sensors. Waiving a sensor on the central axis or in the middle of the vehicle part can Thus, by the sensors - as in a symmetrical structure - the entire area in front of the vehicle part are detected or covered.
  • the main detection direction of the sensor disposed between the other sensors is inclined toward the center axis of the vehicle part.
  • An angle between the main detection direction and the central axis may be, for example, in one
  • the angle may be, for example, 10 ° or 15 ° or 20 ° or 25 ° or 30 °. Then, in principle, the same area next to the vehicle part can be detected by this sensor, as with the aid of a sensor attached to the central axis, whose main detection direction coincides with the vehicle longitudinal direction.
  • the distance between this sensor and the central axis may be for example 10 cm or 20 cm or 30 cm or 40 cm. This distance is preferably smaller than the distance between this sensor and an edge region of the vehicle part and / or smaller than the distance between this sensor and another of the sensors.
  • the vehicle part may be a bumper for the motor vehicle.
  • the sensors are preferably ultrasound sensors, which are used to transmit ultrasound signals and to receive the reflected ultrasound signals
  • a motor vehicle which has a sensor arrangement according to the invention or a preferred embodiment of the invention
  • An inventive method is designed for operating at least three sensors, which are arranged distributed on a vehicle part of a motor vehicle, namely in the vehicle transverse direction.
  • the one of the sensors, which lies between the other sensors, is arranged at a distance from a central longitudinal axis of the motor vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a plan view of a motor vehicle with a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a plan view of a motor vehicle with a
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a rear portion of the motor vehicle according to
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a rear portion of a motor vehicle 1 according to the prior art.
  • the motor vehicle 1 is a passenger car. It comprises a sensor arrangement 2 according to the prior art.
  • the sensor arrangement 2 has a rear bumper 3, as well as three ultrasonic sensors 4, 5, 6, which are arranged on the bumper 3.
  • the ultrasonic sensors 4, 5, 6 are arranged distributed on the bumper 3 in the vehicle transverse direction x.
  • the ultrasonic sensors 4, 5, 6 are on Bumpers 3 symmetrically placed with respect to a central longitudinal axis 7 of the motor vehicle 1.
  • the middle ultrasonic sensor 5 is mounted in the center of the bumper 3 or on the central longitudinal axis 7. In other words, the central longitudinal axis 7 of the motor vehicle 1 extends through the middle ultrasonic sensor 5.
  • the distances between the ultrasonic sensor 5 and the sensor 4 on the one hand and the ultrasonic sensor 5 and the sensor 6 on the other hand are the same and amount to a.
  • a symmetrical structure of the sensors 4, 5, 6 is not always possible.
  • the middle ultrasonic sensor 5 can not be placed directly in the middle, for example for the reason that the space in the area of the central longitudinal axis 7 on the bumper 3 is already occupied. For example, at this point already a handle for a tailgate and / or a
  • Towbar and / or a license plate may be present.
  • FIG. 2 shows a motor vehicle 10 according to an embodiment of the invention, and more particularly a rear area of the motor vehicle 10.
  • the motor vehicle 10 is a passenger car. It comprises a sensor arrangement 1 1, which also includes three sensors 12, 13, 14.
  • the sensors 12, 13, 14 are ultrasonic sensors in the exemplary embodiment.
  • the sensor assembly 1 1 also includes a rear bumper 15 of the motor vehicle 10.
  • the sensors 12, 13, 14 are on the bumper 15 in
  • Vehicle transverse direction x arranged distributed.
  • the bumper 15 is a vehicle part in the sense of the present invention.
  • the motor vehicle 10 has a central longitudinal axis 16 which extends in the vehicle longitudinal direction y and at the same time represents a center axis of the bumper 15.
  • the first sensor 12 is mounted in a left edge region of the bumper 15, while the third sensor 14 is disposed in a right edge region of the bumper 15.
  • the second (middle) sensor 13 is spaced from the central longitudinal axis 16 and lies at a distance d from the central longitudinal axis 16.
  • the distance d can be, for example, in a value range of 2 cm to 50 cm. Namely, the sensor 13 with respect to the central longitudinal axis 16 in
  • a distance b between the first sensor 12 and the second sensor 13 is greater than a distance c between the second sensor 13 and the third sensor 14, these distances b, c are measured in the vehicle transverse direction x.
  • the second sensor 13 Surrounding area behind the motor vehicle 10 as with the sensor arrangement 2 according to FIG. 1, the second sensor 13 is twisted compared to the sensor 5 (FIG. 1), namely in the horizontal plane about a vertical axis. The second sensor 13 is fixed to the bumper 15 such that its main detection direction 17 for
  • Central longitudinal axis 16 is inclined at an angle.
  • the sensor 13 thus points in the direction of the central longitudinal axis 16.
  • the main detection direction 17 intersects the central longitudinal axis 16 at a point 18 which lies outside the motor vehicle 10 - in this case behind the motor vehicle 10.
  • the sensor 13 is inclined in the direction of the central axis 16, namely by the angle.
  • the angle ⁇ can be, for example, in a value range of 5 ° to 30 °. It can be for example 25 °.
  • Fig. 3 is a plan view of the rear portion of the motor vehicle 10 is shown in an enlarged view. As is apparent from Fig. 3, the respective
  • the two sensors 12, 14 may be arranged symmetrically relative to each other on the bumper 15 with respect to the central longitudinal axis 16.
  • the main detection directions 19, 20 can intersect at the central longitudinal axis 16, so that the main detection directions 19, 20 each include an equal angle with the central longitudinal axis 16. Also this angle can be in one
  • an associated detection area 21, 22, 23 is shown in FIG. 3, in which the respective sensor 12, 13, 14 can detect obstacles external to the vehicle.
  • the sensors 12, 13, 14 each have a detection angle
  • Example may be in a range of values from 20 ° to 100 °.
  • Fig. 3 it is possible by such an arrangement of the sensors 12, 13, 14 on the bumper 15, to detect substantially the entire area behind the motor vehicle 10. It will essentially the same surrounding area behind the motor vehicle 10 is detected by the sensors 12, 13, 14 as in the sensor arrangement 2 according to FIG. 1, but with the advantage that the space in the middle of the bumper 15 remains free for other objects and not by one Ultrasonic sensor is occupied.

Abstract

Es soll insbesondere eine Lösung aufgezeigt werden, wie bei einer ungeraden Anzahl von Sensoren der gesamte Bereich vor oder hinter dem Kraftfahrzeug auch dann erfasst werden kann, wenn der Platz am vorderen bzw. hinteren Stoßfänger in der Mitte bzw. an einer Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs bereits durch andere Gegenstände belegt ist. Es wird eine Sensoranordnung (11) für ein Kraftfahrzeug (10) bereitgestellt, welche ein Fahrzeugteil (15) sowie mindestens drei am Fahrzeugteil (15) in Fahrzeugquerrichtung (x) verteilt angeordnete Sensoren (12, 13, 14) aufweist. Derjenige der Sensoren (13), welcher zwischen den anderen Sensoren (12, 14) angeordnet ist, ist von einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Mittelachse (16) des Fahrzeugteils (15) beabstandet angeordnet, und eine Haupterfassungsrichtung (17) dieses Sensors (13) ist in Richtung zur Mittelachse (16) geneigt. Es wird außerdem ein Kraftfahrzeug (10), wie auch ein Verfahren zum Betreiben von zumindest drei Sensoren (12, 13, 14) bereitgestellt.

Description

ULTRASCHALLSENSOR -ANORDNUNG FÜR EIN KFZ MIT EINEM MITTLEREN, AUSSERHALB DER FAHRZEUGMITTE ANGEBRACHTEN UND IN SEINER STRAHLCHARAKTERISTIK IN AZIMUT VERLIPPTEN ULTRASCHALLSENSOR
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für ein Kraftfahrzeug. Die Sensoranordnung umfasst ein Fahrzeugteil sowie mindestens drei Sensoren, die in Fahrzeugquerrichtung am Fahrzeugteil verteilt angeordnet sind. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Sensoranordnung, wie auch ein Verfahren zum Betreiben von zumindest drei Sensoren, die an einem Fahrzeugteil eines Kraftfahrzeugs in
Fahrzeugquerrichtung verteilt angeordnet sind.
Es geht hier bevorzugt um Ultraschallsensoren. Es ist Stand der Technik, solche
Abstandssensoren an einem Kraftfahrzeug anzubringen, nämlich zum Beispiel an einem Stoßfänger. Die Ultraschallsensoren können dann Abstände zwischen dem
Kraftfahrzeug und fahrzeugexternen Hindernissen messen, und der Fahrer kann über die gemessenen Abstände informiert werden, nämlich beispielsweise mit Hilfe eines Displays oder aber eines Lautsprechers. Ein solches System, dessen Bestandteil die Ultraschallsensoren sind, ist auch unter der Bezeichnung„Einparkhilfe" bekannt.
Im Stand der Technik werden die Sensoren symmetrisch bezüglich der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs platziert, also symmetrisch bezüglich einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Mittelachse des Fahrzeugteils (Stoßfänger). Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus dem Dokument GB 2 1 12 520 A bekannt. Im Gegenstand gemäß dieser Druckschrift sind zwei Ultraschallsensoren in jeweiligen Randbereichen eines Stoßfängers angebracht, während ein dritter Ultraschallsensor in der Mitte, also an der Mittellängsachse angeordnet ist. Das Interesse gilt vorliegend bevorzugt ebenfalls solchen Systemen, bei denen eine ungerade Anzahl von Ultraschallsensoren eingesetzt wird. Drei Ultraschallsensoren (3-Kanal-Systeme) werden beispielsweise dort eingesetzt, wo die Fahrzeugbreite relative gering ist. Es ist bei einer ungeraden Anzahl von
Ultraschallsensoren problematisch, dass der mittlere Sensor nicht immer in der Mitte - also an der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs - platziert werden kann, etwa aus dem Grund, dass der Platz bereits beispielsweise durch einen Griff, eine Anhängerkupplung oder aber ein Nummernschild belegt ist. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie bei einer Sensoranordnung der eingangs genannten Gattung möglichst der gesamte Bereich vor dem Fahrzeugteil durch die Sensoren auch dann erfasst werden kann, wenn nicht die gesamte Breite des Fahrzeugteils für die Anbringung der Sensoren zur Verfügung steht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 , wie auch durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale nach Patentanspruch 10 aufweist. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein
Fahrzeugteil und mindestens drei Sensoren. Die Sensoren sind an dem Fahrzeugteil in Fahrzeugquerrichtung verteilt angeordnet. Einer der Sensoren, welcher zwischen den anderen Sensoren angeordnet ist, ist von einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Mittelachse des Fahrzeugteils beabstandet angeordnet, und eine
Haupterfassungsrichtung dieses Sensors ist in Richtung zur Mittelachse des
Fahrzeugteils geneigt.
Also ist der zwischen den anderen Sensoren angeordnete Sensor - insbesondere also der mittlere Sensor - von der Mittelachse des Fahrzeugteils - insbesondere von der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs - beabstandet platziert, und dieser Sensor ist am Fahrzeugteil au ßerdem derart angeordnet, dass seine Haupterfassungsrichtung in Richtung zur Mittelachse geneigt ist, also dass dieser Sensor in Richtung zur Mittelachse weist. Dies bedeutet, dass die Haupterfassungsrichtung dieses Sensors und die
Mittelachse des Fahrzeugteils sich in einem Punkt schneiden, welcher vor dem
Fahrzeugteil bzw. au ßerhalb des Kraftfahrzeugs liegt. Auf diesem Wege gelingt es, den gesamten Bereich vor dem Fahrzeugteil - insbesondere vor oder hinter dem
Kraftfahrzeug - zu erfassen, nämlich auch dann, wenn nicht die gesamte Breite des Fahrzeugteils für die Anbringung der Sensoren zur Verfügung steht. Insbesondere kann somit der gesamte Bereich vor dem Fahrzeugteil auch dann abgedeckt werden, wenn der mittlere Bereicht des Fahrzeugteils bzw. der Platz an der Mittelachse bereits belegt ist, etwa durch einen Griff, eine Anhängerkupplung oder aber ein Nummernschild. Mittels der Sensoren kann somit im Wesentlichen derselbe Bereich vor dem Fahrzeugteil abgedeckt werden, wie bei einer symmetrischen Anordnung der Sensoren bzw. bei einer Anordnung eines der Sensoren in der Mitte. Unter einer Haupterfassungsrichtung des Sensors wird diejenige Richtung verstanden, in welche der Sensor die meiste Energie aussendet.
Es ist bevorzugt ein der Mittelachse des Fahrzeugteils am nächsten liegender Sensor, welcher von der Mittelachse beabstandet ist und dessen Haupterfassungsrichtung in Richtung zur Mittelachse geneigt ist.
In einer Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung eine ungerade Anzahl von Sensoren, die am Fahrzeugteil in Fahrzeugquerrichtung verteilt angeordnet sind. Dann kommen die Vorteile der Erfindung vollständig zum Tragen. Es ist nämlich insbesondere bei einer ungeraden Anzahl von Sensoren problematisch, wenn der„mittlere" Sensor nicht in der Mitte bzw. nicht an der Mittelachse platziert werde kann, etwa aufgrund eines Griffes, einer Anhängerkupplung oder aber eines Nummernschildes. Wird nun dieser „mittlere" Sensor am Fahrzeugteil von der Mittelachse derart beabstandet platziert, dass seine Haupterfassungsrichtung zur Mittelachse geneigt ist, so kann der gesamte Bereich neben dem Fahrzeugteil durch die Sensoren erfasst werden, ohne dass die Sensoren bezüglich der Mittelachse symmetrisch verteilt sein müssen.
Die Sensoranordnung kann zum Beispiel drei oder fünf oder sieben Sensoren aufweisen. Es ist bevorzugt jeweils der„mittlere" Sensor, der von der Mittelachse beabstandet angeordnet ist und dessen Haupterfassungsrichtung in Richtung zur Mittelachse geneigt ist.
Die Sensoren können bezüglich der Mittelachse unsymmetrisch verteilt sein. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass die äu ßeren Sensoren in einem gleichen Abstand von der Mittelachse angebracht sind, während der zwischen den äu ßeren Sensoren angeordnete Sensor von der Mittelachse beabstandet ist. Dann ist der Abstand zwischen dem ersten äußeren Sensor und dem„mittleren" Sensor geringer als der Abstand zwischen dem„mittleren" Sensor und dem zweiten äußeren Sensor. Eine solche unsymmetrische Anordnung der Sensoren hat den Vorteil, dass der Platz an der Mittelachse frei für weitere Gegenstände gehalten werden kann, nämlich für einen Griff, eine Anhängerkupplung oder aber ein Nummernschild.
Also ist das Fahrzeugteil an der Mittelachse vorzugsweise frei von Sensoren. Unter Verzicht auf einen Sensor an der Mittelachse bzw. in der Mitte des Fahrzeugteils kann somit durch die Sensoren - wie bei einem symmetrischen Aufbau - der gesamte Bereich vor dem Fahrzeugteil erfasst bzw. abgedeckt werden.
Die Haupterfassungsrichtung des zwischen den anderen Sensoren angeordneten Sensors ist in Richtung zur Mittelachse des Fahrzeugteils geneigt. Ein Winkel zwischen der Haupterfassungsrichtung und der Mittelachse kann beispielsweise in einem
Wertebereich von 5° bis 45° liegen. Insbesondere liegt dieser Winkel in einem
Wertebereich von 5° bis 30 °. Der Winkel kann beispielsweise 10 ° oder 15° oder 20° oder 25° oder 30° betragen. Dann kann durch diesen Sensor im Prinzip der gleiche Bereich neben dem Fahrzeugteil erfasst werden, wie mit Hilfe eines an der Mittelachse angebrachten Sensors, dessen Haupterfassungsrichtung mit der Fahrzeuglängsrichtung zusammenfällt.
Dieser Vorteil kann auch dann erreicht werden, wenn der zwischen den anderen
Sensoren angeordnete Sensor von der Mittelachse in Fahrzeugquerrichtung in einem Abstand von 2 cm bis 50 cm liegt. Der Abstand zwischen diesem Sensor und der Mittelachse kann beispielsweise 10 cm oder 20 cm oder 30 cm oder 40 cm betragen. Dieser Abstand ist vorzugsweise kleiner als der Abstand zwischen diesem Sensor und einem Randbereich des Fahrzeugteils und/oder kleiner als der Abstand zwischen diesem Sensor und einem anderen der Sensoren.
Es ist bevorzugt ein Frontteil oder ein Heckteil des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Stoßfänger, an welchem die Sensoren angebracht sind. Also kann das Fahrzeugteil ein Stoßfänger für das Kraftfahrzeug sein.
Die Sensoren sind vorzugsweise Ultraschallsensoren, welche zum Aussenden von Ultraschallsignalen sowie zum Empfangen der reflektierten Ultraschallsignale
ausgebildet sind. Mit Hilfe einer Laufzeitmessung der Ultraschallsignale können
Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug und fahrzeugexternen Hindernissen berechnet werden.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Sensoranordnung oder eine bevorzugte Ausgestaltung der
Sensoranordnung umfasst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Betreiben von zumindest drei Sensoren ausgelegt, die an einem Fahrzeugteil eines Kraftfahrzeugs verteilt angeordnet sind, nämlich in Fahrzeugquerrichtung. Derjenige der Sensoren, welcher zwischen den anderen Sensoren liegt, ist von einer Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs beabstandet angeordnet. Durch diesen Sensor werden Ultraschallsignale in eine
Haupterfassungsrichtung ausgesendet, die in Richtung zur Mittellängsachse des
Kraftfahrzeugs geneigt ist.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Sensoranordnung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer
Sensoranordnung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer
Sensoranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Heckbereich des Kraftfahrzeugs gemäß
Fig. 2.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen hinteren Bereich eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß dem Stand der Technik. Das Kraftfahrzeug 1 ist ein Personenkraftwagen. Es umfasst eine Sensoranordnung 2 gemäß dem Stand der Technik. Die Sensoranordnung 2 weist einen hinteren Stoßfänger 3 auf, wie auch drei Ultraschallsensoren 4, 5, 6, die am Stoßfänger 3 angeordnet sind. Die Ultraschallsensoren 4, 5, 6 sind am Stoßfänger 3 in Fahrzeugquerrichtung x verteilt angeordnet. Die Ultraschallsensoren 4, 5, 6 sind am Stoßfänger 3 bezüglich einer Mittellängsachse 7 des Kraftfahrzeugs 1 symmetrisch platziert. Der mittlere Ultraschallsensor 5 ist in der Mitte des Stoßfängers 3 bzw. an der Mittellängsachse 7 angebracht. Mit anderen Worten verläuft die Mittellängsachse 7 des Kraftfahrzeugs 1 durch den mittleren Ultraschallsensor 5. Die Abstände zwischen dem Ultraschallsensor 5 und dem Sensor 4 einerseits sowie dem Ultraschallsensor 5 und dem Sensor 6 andererseits sind gleich und betragen jeweils a. Ein solcher symmetrischer Aufbau der Sensoren 4, 5, 6 ist jedoch nicht immer möglich. Häufig kann der mittlere Ultraschallsensor 5 nicht direkt in der Mitte platziert werden, etwa aus dem Grund, dass der Platz im Bereich der Mittellängsachse 7 am Stoßfänger 3 bereits belegt ist. Zum Beispiel kann an dieser Stelle bereits ein Griff für eine Heckklappe und/oder eine
Anhängerkupplung und/oder ein Nummernschild vorhanden sein.
Fig. 2 zeigt hingegen ein Kraftfahrzeug 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und genauer gesagt einen hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10 ist ein Personenkraftwagen. Es umfasst eine Sensoranordnung 1 1 , welche ebenfalls drei Sensoren 12, 13, 14 beinhaltet. Die Sensoren 12, 13, 14 sind im Ausführungsbeispiel Ultraschallsensoren. Die Sensoranordnung 1 1 beinhaltet auch einen hinteren Stoßfänger 15 des Kraftfahrzeugs 10. Die Sensoren 12, 13, 14 sind am Stoßfänger 15 in
Fahrzeugquerrichtung x verteilt angeordnet. Der Stoßfänger 15 ist ein Fahrzeugteil im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Mittellängsachse 16 auf, die in Fahrzeuglängsrichtung y verläuft und gleichzeitig eine Mittelachse des Stoßfängers 15 darstellt.
Der erste Sensor 12 ist in einem linken Randbereich des Stoßfängers 15 angebracht, während der dritte Sensor 14 in einem rechten Randbereich des Stoßfängers 15 angeordnet ist. Anders als im Stand der Technik ist der zweite (mittlere) Sensor 13 von der Mittellängsachse 16 beabstandet und liegt von der Mittellängsachse 16 in einem Abstand d. Der Abstand d kann beispielsweise in einem Wertebereich von 2 cm bis 50 cm liegen. Und zwar ist der Sensor 13 bezüglich der Mittellängsachse 16 in
Fahrzeugquerrichtung versetzt. Ein Abstand b zwischen dem ersten Sensor 12 und dem zweiten Sensor 13 ist dabei größer als ein Abstand c zwischen dem zweiten Sensor 13 und dem dritten Sensor 14, wobei diese Abstände b, c in Fahrzeugquerrichtung x bemessen sind. Im Ausführungsbeispiel ist der zweite Sensor 13 von der Mittellängsachse 16 in Fahrzeugquerrichtung x nach rechts beabstandet. Er liegt also auf der rechten Seite der Mittellängsachse 16.
Um nun mit der Sensoranordnung 1 1 gemäß Fig. 2 im Wesentlichen denselben
Umgebungsbereich hinter dem Kraftfahrzeug 10 wie mit der Sensoranordnung 2 gemäß Fig. 1 abzudecken, ist der zweite Sensor 13 im Vergleich zum Sensor 5 (Fig. 1 ) verdreht, nämlich in horizontaler Ebene um eine vertikal verlaufende Achse. Der zweite Sensor 13 ist am Stoßfänger 15 derart fixiert, dass seine Haupterfassungsrichtung 17 zur
Mittellängsachse 16 um einen Winkel · geneigt ist. Der Sensor 13 weist also in Richtung zur Mittellängsachse 16. Die Haupterfassungsrichtung 17 schneidet die Mittellängsachse 16 in einem Punkt 18, welcher au ßerhalb des Kraftfahrzeugs 10 - hier hinter dem Kraftfahrzeug 10 - liegt. Also ist der Sensor 13 in Richtung zur Mittelachse 16 geneigt, nämlich um den Winkel · .
Der Winkel · kann beispielsweise in einem Wertebereich von 5° bis 30 ° liegen. Er kann beispielsweise 25° betragen.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Heckbereich des Kraftfahrzeugs 10 in vergrößerter Darstellung gezeigt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind auch die jeweiligen
Haupterfassungsrichtungen 19, 20 der anderen Sensoren 12, 14 bezüglich der
Mittellängsachse 16 geneigt, jedoch nicht in Richtung zur Mittellängsachse 16, sondern von der Mittellängsachse 16 weg. Die beiden Sensoren 12, 14 können am Stoßfänger 15 bezüglich der Mittellängsachse 16 symmetrisch relativ zueinander angeordnet sein. Auch die Haupterfassungsrichtungen 19, 20 können sich an der Mittellängsachse 16 schneiden, so dass die Haupterfassungsrichtungen 19, 20 jeweils einen gleichen Winkel mit der Mittellängsachse 16 einschließen. Auch dieser Winkel kann in einem
Wertebereich von 5° bis 30 ° liegen. Dieser Winkel kann auch gleich dem Winkel · sein, so dass die Haupterfassungsrichtungen 17, 19 zusammenfallen. Zu jedem Sensor 12, 13, 14 ist in Fig. 3 jeweils ein zugeordneter Erfassungsbereich 21 , 22, 23 dargestellt, in welchem der jeweilige Sensor 12,13, 14 fahrzeugexterne Hindernisse erfassen kann. Die Sensoren 12, 13, 14 haben dabei jeweils einen Erfassungswinkel · , welcher zum
Beispiel in einem Wertebereich von 20° bis 100 ° liegen kann. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, gelingt es durch eine solche Anordnung der Sensoren 12, 13, 14 am Stoßfänger 15, im Wesentlichen den gesamten Bereich hinter dem Kraftfahrzeug 10 zu erfassen. Es wird im Wesentlichen derselbe Umgebungsbereich hinter dem Kraftfahrzeug 10 durch die Sensoren 12, 13, 14 erfasst wie bei der Sensoranordnung 2 gemäß Fig. 1 , jedoch mit dem Vorteil, dass der Platz in der Mitte des Stoßfängers 15 frei für andere Gegenstände bleibt und nicht durch einen Ultraschallsensor belegt ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Sensoranordnung (1 1 ) für ein Kraftfahrzeug (10), mit einem Fahrzeugteil (15) und mit mindestens drei am Fahrzeugteil (15) in Fahrzeugquerrichtung (x) verteilt angeordneten Sensoren (12, 13, 14),
dadurch gekennzeichnet, dass
derjenige der Sensoren (13), welcher zwischen den anderen Sensoren (12, 14) angeordnet ist, von einer in Fahrzeuglängsrichtung (y) verlaufenden Mittelachse (16) des Fahrzeugteils (15) beabstandet angeordnet ist und eine
Haupterfassungsrichtung (17) dieses Sensors (13) in Richtung zur Mittelachse (16) geneigt ist.
2. Sensoranordnung (1 1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoranordnung (1 1 ) eine ungerade Anzahl von Sensoren (12, 13, 14) umfasst, die am Fahrzeugteil (15) in Fahrzeugquerrichtung (x) verteilt angeordnet sind.
3. Sensoranordnung (1 1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoren (12, 13, 14) unsymmetrisch bezüglich der Mittelachse (16) verteilt sind.
4. Sensoranordnung (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeugteil (15) an der Mittelachse (16) frei von Sensoren (12, 13, 14) ist.
5. Sensoranordnung (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Haupterfassungsrichtung (17) mit der Mittelachse (16) einen Winkel (oc) einschließt, welcher in einem Wertebereich von 5° bis 45°, insbesondere von 5° bis 30°, liegt.
6. Sensoranordnung (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zwischen den anderen Sensoren (12, 14) angeordnete Sensor (13) von der Mittelachse (16) in Fahrzeugquerrichtung (x) in einem Abstand (d) von 2 cm bis 50 cm liegt.
7. Sensoranordnung (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeugteil (15) ein Stoßfänger für das Kraftfahrzeug (10) ist.
8. Sensoranordnung (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoren (12, 13, 14) Ultraschallsensoren sind.
9. Kraftfahrzeug (10) mit einer Sensoranordnung (1 1 ) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zum Betreiben von zumindest drei Sensoren (12, 13, 14), die an einem Fahrzeugteil (15) eines Kraftfahrzeugs (10) in Fahrzeugquerrichtung (x) verteilt angeordneten sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
derjenige der Sensoren (13), welcher zwischen den anderen Sensoren (12, 14) angeordnet ist, von einer Mittellängsachse (16) des Kraftfahrzeugs (10) beabstandet angeordnet ist und durch diesen Sensor (13) Ultraschallsignale in eine Haupterfassungsrichtung (17) ausgesendet werden, die in Richtung zur Mittellängsachse (16) des Kraftfahrzeugs (10) geneigt ist.
PCT/EP2011/064995 2010-09-07 2011-08-31 Ultraschallsensor-anordnung für ein kfz mit einem mittleren, ausserhalb der fahrzeugmitte angebrachten und in seiner strahlcharakteristik in azimut verlippten ultraschallsensor WO2012031957A1 (de)

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