DE102017006803A1

DE102017006803A1 - Sensor arrangement for a vehicle

Info

Publication number: DE102017006803A1
Application number: DE102017006803.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Rissmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-01-25
Also published as: DE102016008938A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (1) für ein Fahrzeug (2) mit zumindest einer Kamera (4) und einer Schutzabdeckung (5), wobei die Kamera (4) gemeinsam mit der Schutzabdeckung (5) zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betriebsstellung bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist die Schutzabdeckung (5) ein Radom eines Radarsensors (3) und die Kamera (4) ist zumindest in der Ausgangsstellung außerhalb eines Sende- und Empfangsbereichs (E) des Radarsensors (3) angeordnet.The invention relates to a sensor arrangement (1) for a vehicle (2) with at least one camera (4) and a protective cover (5), wherein the camera (4) is movable together with the protective cover (5) between a starting position and an operating position. According to the invention, the protective cover (5) is a radome of a radar sensor (3) and the camera (4) is arranged at least in the starting position outside a transmitting and receiving region (E) of the radar sensor (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sensor arrangement for a vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2010 013 338 A1 ist eine als Kameraanordnung ausgebildete Sensoranordnung für ein Fahrzeug bekannt. Die Kameraanordnung umfasst eine Kamera mit einer Schutzabdeckung, wobei die Kamera gemeinsam mit der Schutzabdeckung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betriebsstellung um eine Schwenkachse schwenkbar ist. In der Ausgangsstellung ist die Kamera in einem Gehäuse angeordnet und schwenkbar in diesem gelagert.From the DE 10 2010 013 338 A1 a sensor arrangement designed as a camera arrangement for a vehicle is known. The camera assembly comprises a camera with a protective cover, wherein the camera is pivotable together with the protective cover between a starting position and an operating position about a pivot axis. In the initial position, the camera is arranged in a housing and pivotally mounted in this.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Sensoranordnung für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a comparison with the prior art improved sensor arrangement for a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Sensoranordnung gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved with a sensor arrangement having the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Sensoranordnung für ein Fahrzeug umfasst zumindest eine Kamera und eine Schutzabdeckung, wobei die Kamera gemeinsam mit der Schutzabdeckung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betriebsstellung bewegbar, beispielsweise um eine Drehachse drehbar, ist.The sensor arrangement for a vehicle comprises at least one camera and a protective cover, the camera being movable together with the protective cover between a starting position and an operating position, for example rotatable about an axis of rotation.

Erfindungsgemäß ist die Schutzabdeckung ein Radom eines Radarsensors und die Kamera ist zumindest in der Ausgangsstellung außerhalb eines Sende- und Empfangsbereichs des Radarsensors angeordnet.According to the invention, the protective cover is a radome of a radar sensor and the camera is arranged at least in the starting position outside a transmission and reception range of the radar sensor.

Die Sensoranordnung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass mittels einer als Radom, auch als Radarabdeckung bezeichnet, ausgebildeten Schutzabdeckung sowohl der Radarsensor, d. h. eine radarbasierte Sende- und Empfangseinheit, als auch die Kamera zumindest in der Ausgangsstellung vor mechanischen, chemischen und sonstigen Umwelteinflüssen, wie z. B. Schmutz, Wasser, Steinschlag, Licht- und Temperatureinflüssen, geschützt sind. Somit ist ein Material- und Kostenaufwand signifikant reduziert.In a particularly advantageous manner, the sensor arrangement makes it possible for both the radar sensor, that is to say the protective cover designed as a radome, also referred to as a radar cover. H. a radar-based transmitting and receiving unit, as well as the camera at least in the starting position from mechanical, chemical and other environmental influences, such. As dirt, water, stone chipping, light and temperature influences are protected. Thus, a material and cost is significantly reduced.

Insbesondere bei einer Anordnung der Sensoranordnung in einem Frontbereich des Fahrzeugs, beispielsweise in einer Kühlermaske, ist aufgrund der Verwendung einer gemeinsamen Schutzabdeckung für die Kamera und den Radarsensor eine Verdeckung einer Kühlfläche eines Kühlers des Fahrzeugs, beispielsweise eines Motorkühlers, Ladeluftkühlers, Batteriekühlers oder sonstigen Kühlers, minimiert.In particular, in an arrangement of the sensor arrangement in a front region of the vehicle, for example in a radiator grille, due to the use of a common protective cover for the camera and the radar sensor is a concealment of a cooling surface of a radiator of the vehicle, such as an engine radiator, intercooler, battery radiator or other radiator, minimized.

Gleichzeitig wird aufgrund der Anordnung der Kamera hinter der Schutzabdeckung eine Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert.At the same time, aerodynamics of the vehicle are improved due to the arrangement of the camera behind the protective cover.

Zusätzlich ermöglicht die Sensoranordnung bei Anordnungen derselben in anderen Bereichen des Fahrzeugs, beispielsweise im Frontbereich eines Fahrzeugs ohne Kühlermaske, dass beispielsweise in einer Stoßfängerverkleidung keine separate Öffnung für die Kamera erforderlich ist, woraus sich Kosteneinsparungen und eine größere gestalterische Freiheit für das jeweilige Fahrzeugbauteil ergeben.In addition, the sensor arrangement allows for arrangements thereof in other areas of the vehicle, for example in the front of a vehicle without radiator grille that, for example, in a bumper fascia no separate opening for the camera is required, resulting in cost savings and greater freedom of design for the respective vehicle component.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung für ein Fahrzeug in einer Ausgangsstellung einer Kamera, 1 FIG. 2 schematically a sectional representation of a first exemplary embodiment of a sensor arrangement for a vehicle in a starting position of a camera, FIG.

2 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß 1 in einer Betriebsstellung der Kamera und 2 schematically a sectional view of the sensor arrangement according to 1 in an operating position of the camera and

3 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs in einem Frontbereich. 3 schematically a perspective view of a section of a vehicle in a front area.

4 schematisch eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung für ein Fahrzeug in einer Ausgangsstellung einer Kamera, 4 FIG. 2 is a schematic sectional view of a second exemplary embodiment of a sensor arrangement for a vehicle in a starting position of a camera. FIG.

5 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß 4 in einer Betriebsstellung der Kamera und 5 schematically a sectional view of the sensor arrangement according to 4 in an operating position of the camera and

6 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß 4 im Bereich einer Drehachse. 6 schematically a sectional view of the sensor arrangement according to 4 in the area of a rotation axis.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist eine Schnittdarstellung eines möglichen ersten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 1 für ein in 3 näher dargestelltes Fahrzeug 2 gezeigt.In 1 is a sectional view of a possible first embodiment of a sensor arrangement 1 for a in 3 closer illustrated vehicle 2 shown.

Die Sensoranordnung 1 ist, wie in 3 näher dargestellt, insbesondere im Frontbereich des Fahrzeugs 2 angeordnet und umfasst einen Radarsensor 3, d. h. eine radarbasierte Sende- und Empfangseinheit, eine Kamera 4 mit einem Kabel 4.1 zur elektrischen Versorgung und Datenübertragung und eine Schutzabdeckung 5.The sensor arrangement 1 is how in 3 shown in detail, in particular in the front region of the vehicle 2 arranged and includes a radar sensor 3 , ie a radar-based transmission and Receiving unit, a camera 4 with a cable 4.1 for electrical supply and data transmission and a protective cover 5 ,

Mittels des Radarsensors 3 und der Kamera 4 erfasste Daten werden insbesondere zum Betrieb von Fahrerassistenzvorrichtungen des Fahrzeugs 2 verwendet.By means of the radar sensor 3 and the camera 4 recorded data are in particular for the operation of driver assistance devices of the vehicle 2 used.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kamera 4 zur Realisierung einer so genannten Surround-View-Funktion, d. h. einer Darstellung des Fahrzeugs 2 aus einer Vogelperspektive, ausgebildet, wobei ein Objektiv 4.2 im Wesentlichen nach unten in Richtung einer Fahrbahnoberfläche weist.In the illustrated embodiment, the camera 4 for the realization of a so-called surround view function, ie a representation of the vehicle 2 from a bird's eye view, formed using a lens 4.2 essentially facing downwards in the direction of a road surface.

Die Schutzabdeckung 5 ist ein Radom des Radarsensors 3, auch als Radarabdeckung bezeichnet, und zum Schutz des Radarsensors 3 vor Beschädigung und Verschmutzung ausgebildet. Die Kamera 4 ist an einem unteren inneren, d. h. dem Fahrzeug 2 zugewandten Bereich der Schutzabdeckung 5, starr oder beweglich befestigt.The protective cover 5 is a radome of the radar sensor 3 , also known as radar cover, and to protect the radar sensor 3 formed from damage and contamination. The camera 4 is at a lower inner, ie the vehicle 2 facing area of the protective cover 5 fixed or movable.

Weiterhin ist die Schutzabdeckung 5 um eine Drehachse S schwenkbar ausgebildet, wobei die Schutzabdeckung 5 zu diesem Zweck insbesondere in einem oberen Bereich an einer der Kamera 4 gegenüberliegenden Seite mittels eines Schwenkarms 6 mit einer Bewegungseinheit 7 gekoppelt ist, welche ein Drehgelenk 7.1 umfasst. Alternativ sind auch andere Befestigungen möglich. Insbesondere ist das Drehgelenk 7.1 in nicht näher dargestellter Weise mit einer Antriebseinheit gekoppelt, mittels welcher eine entsprechende Drehung des Drehgelenks 7.1 zur Erzielung der Schwenkbewegung erzeugt wird. Beispielsweise ist die Antriebseinheit zu einem mechanischen, elektrischen, hydraulischen, pneumatischen oder zu einem aus diesen kombinierten Antrieb ausgebildet. Zusätzlich kann auch eine Bewegung der Kamera 4 relativ zur Schutzabdeckung 5 vorgesehen sein.Furthermore, the protective cover 5 formed pivotable about a rotation axis S, wherein the protective cover 5 for this purpose, in particular in an upper area on one of the camera 4 opposite side by means of a swivel arm 6 with a movement unit 7 coupled, which is a swivel joint 7.1 includes. Alternatively, other fasteners are possible. In particular, the rotary joint 7.1 coupled in a manner not shown with a drive unit, by means of which a corresponding rotation of the rotary joint 7.1 is generated to achieve the pivoting movement. For example, the drive unit is formed into a mechanical, electrical, hydraulic, pneumatic or combined drive. In addition, also a movement of the camera 4 relative to the protective cover 5 be provided.

In der Darstellung gemäß 1 ist die Sensoranordnung 1 in einer Ausgangsstellung dargestellt. In dieser Ausgangsstellung ist die Schutzabdeckung 5 geschlossen und die Kamera 4 befindet sich in einer Nichtgebrauchsstellung. Hierbei ist die Kamera 4 derart angeordnet, dass sich diese außerhalb eines Sende- und Empfangsbereich E des Radarsensors 3 befindet.In the illustration according to 1 is the sensor arrangement 1 shown in a starting position. In this initial position is the protective cover 5 closed and the camera 4 is in a non-use position. Here is the camera 4 arranged such that these outside a transmitting and receiving area E of the radar sensor 3 located.

2 zeigt die Sensoranordnung 1 in einer Betriebsstellung. In dieser Betriebsstellung ist die Schutzabdeckung 5 gemeinsam mit der Kamera 4 um die Drehachse S derart nach außen, d. h. vom Fahrzeug 2 weg, gedreht, dass zumindest das Objektiv 4.2 der Kamera 4 nicht von Fahrzeugteilen verdeckt wird und dieses freie Sicht auf die Fahrbahnoberfläche, insbesondere freie Sicht nach vorn und unten, hat. 2 shows the sensor arrangement 1 in an operating position. In this operating position is the protective cover 5 together with the camera 4 around the axis of rotation S so outward, ie from the vehicle 2 away, that at least turned the lens 4.2 the camera 4 is not obscured by vehicle parts and this has a clear view of the road surface, in particular clear view forward and down.

Die Überführung der Sensoranordnung 1, d. h. insbesondere der Kamera 4, in die Betriebsstellung erfolgt insbesondere nur dann, wenn die Funktionalität der Kamera 4 erforderlich ist. Dies kann beispielsweise bei einem Einparkvorgang des Fahrzeugs 2 der Fall sein.The transfer of the sensor arrangement 1 , ie in particular the camera 4 , in the operating position takes place in particular only if the functionality of the camera 4 is required. This can, for example, during a parking operation of the vehicle 2 be the case.

Ist die Funktionalität der Kamera 4 nicht mehr erforderlich, wird die Sensoranordnung 1 durch Drehen der Schutzabdeckung 5 um die Drehachse S wieder zurück in die Ausgangsstellung überführt, in welcher eine Erfassung des Radarsensors 3 sichergestellt ist.Is the functionality of the camera 4 no longer necessary, the sensor arrangement 1 by turning the protective cover 5 about the rotation axis S back to the initial position transferred, in which a detection of the radar sensor 3 is ensured.

In 3 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt des Fahrzeugs 2 in einem Frontbereich dargestellt.In 3 is a section of the vehicle in a perspective view 2 shown in a front area.

Die in der Betriebsstellung der Kamera 4 dargestellte Sensoranordnung 1 mit geöffneter Schutzabdeckung 5 ist im Frontbereich des Fahrzeugs 2 in einer Kühlermaske 8 angeordnet, wobei aufgrund der Verwendung einer gemeinsamen Schutzabdeckung 5 für die Kamera 4 und den Radarsensor 3 eine Verdeckung einer Kühlfläche eines Fahrzeugkühlers minimiert ist. Alternativ sind in näher dargestellter Weise auch andere Anordnungen der Sensoranordnung 1 am Fahrzeug 2 möglich.The in the operating position of the camera 4 illustrated sensor arrangement 1 with open protective cover 5 is in the front of the vehicle 2 in a radiator mask 8th arranged, due to the use of a common protective cover 5 for the camera 4 and the radar sensor 3 a concealment of a cooling surface of a vehicle radiator is minimized. Alternatively, other arrangements of the sensor arrangement are shown in more detail 1 at the vehicle 2 possible.

Die 4 bis 7 zeigen verschiedene Schnittdarstellungen eines möglichen zweiten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 1 für das Fahrzeug 2.The 4 to 7 show various sectional views of a possible second embodiment of a sensor arrangement 1 for the vehicle 2 ,

Im Unterschied zu dem in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Bewegungseinheit 7 zwei Drehgelenke 7.1, 7.2, welche die Drehachse S bilden.Unlike in the 1 to 3 illustrated first embodiment comprises the moving unit 7 two swivel joints 7.1 . 7.2 which form the rotation axis S.

Die Drehgelenke 7.1, 7.2 umfassen jeweils einen Achskörper und eine Aufnahme, in welcher der Achskörper drehbar gelagert ist. Dabei sind die Drehgelenke 7.1, 7.2 derart angeordnet, dass die Drehachse S eine Sekante, insbesondere eine Zentrale, der beispielsweise kreisförmigen Schutzabdeckung 5 bildet. Somit kann eine Drehbarkeit der Schutzabdeckung 5 auch bei kleinen Bauräumen realisiert werden.The swivel joints 7.1 . 7.2 each comprise an axle body and a receptacle in which the axle body is rotatably mounted. Here are the hinges 7.1 . 7.2 arranged such that the axis of rotation S secant, in particular a central, for example, circular protective cover 5 forms. Thus, a rotatability of the protective cover 5 be realized even in small spaces.

Insbesondere ist zumindest eines der Drehgelenke 7.1, 7.2 in nicht näher dargestellter Weise mit einer Antriebseinheit gekoppelt, mittels welcher eine entsprechende Drehung der Drehgelenke 7.1, 7.2 zur Erzielung der Schwenkbewegung der Schutzabdeckung 5 gemeinsam mit der Kamera 4 erzeugt wird. Dabei erfolgt die Drehung derart, dass die Schutzabdeckung 5 in einem oberen Bereich ausgehend von einem Fahrzeugbauteil 9 nach innen und in einem unteren Bereich ausgehend von einem Fahrzeugbauteil 10 nach außen schwenkt, so dass in der Betriebsstellung zumindest das Objektiv 4.2 der Kamera 4 nicht von dem Fahrzeugbauteil 10 verdeckt ist und dieses freie Sicht auf die Fahrbahnoberfläche, insbesondere freie Sicht nach vorn und unten, hat.In particular, at least one of the swivel joints 7.1 . 7.2 coupled in a manner not shown with a drive unit, by means of which a corresponding rotation of the rotary joints 7.1 . 7.2 to achieve the pivotal movement of the protective cover 5 together with the camera 4 is produced. The rotation is such that the protective cover 5 in an upper area starting from a vehicle component 9 inwards and in a lower area starting from a vehicle component 10 pivots outward, so that in the operating position, at least the lens 4.2 the camera 4 not from the vehicle component 10 is concealed and this has a clear view of the road surface, in particular free view to the front and bottom.

Um eine Erfassung des Radarsensors 3 zumindest in der Ausgangsstellung nicht zu beeinträchtigen, sind die Drehgelenke 7.1, 7.2 randseitig an einer Innenseite der Schutzabdeckung 5 angeordnet.To detect the radar sensor 3 at least in the initial position not to affect, are the hinges 7.1 . 7.2 on the edge of an inside of the protective cover 5 arranged.

Weiterhin umfasst die Sensoranordnung 1 eine an einer Innenseite der Schutzabdeckung 5 angeordnete Lichtquelle 11, beispielsweise eine Leuchtdiode, welche mittels eines Lichtleiters 12 mit einem an einer Außenseite der Schutzabdeckung 5 angeordneten Lichtauskoppelelement 13 verbunden ist. Somit ist die Schutzabdeckung 5 gleichzeitig als Beleuchtungselement für das Fahrzeug 2 verwendbar. Diese beleuchtete Ausführung der Schutzabdeckung 5 kann auch bei jedem anderen möglichen Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 5, beispielsweise auch bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, vorgesehen sein.Furthermore, the sensor arrangement comprises 1 one on an inside of the protective cover 5 arranged light source 11 , For example, a light-emitting diode, which by means of a light guide 12 with one on an outside of the protective cover 5 arranged Lichtauskoppelelement 13 connected is. Thus, the protective cover 5 at the same time as a lighting element for the vehicle 2 usable. This illuminated version of the protective cover 5 can also in every other possible embodiment of the protective cover 5 , for example, in the in the 1 to 3 illustrated embodiment, be provided.

Zusätzlich ist in die Schutzabdeckung 5 eine Heizanordnung 14 mit einer Mehrzahl von Heizdrähten integriert, welche eine Enteisung oder ein Abtauen von Niederschlägen auf einer Oberfläche der Schutzabdeckung und somit eine sichere Funktion der Sensoranordnung 1 ermöglicht. Diese beheizte Ausführung der Schutzabdeckung 5 kann auch bei jedem anderen möglichen Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 5, beispielsweise auch bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, vorgesehen sein.In addition, in the protective cover 5 a heating arrangement 14 integrated with a plurality of heating wires, which is a deicing or defrosting of precipitates on a surface of the protective cover and thus a safe function of the sensor assembly 1 allows. This heated version of the protective cover 5 can also in every other possible embodiment of the protective cover 5 , for example, in the in the 1 to 3 illustrated embodiment, be provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Sensoranordnungsensor arrangement
22: Fahrzeugvehicle
33: Radarsensorradar sensor
44: Kameracamera
4.14.1: Kabelelectric wire
4.24.2: Objektivlens
55: Schutzabdeckungprotective cover
66: Schwenkarmswivel arm
77: Bewegungseinheitmoving unit
7.17.1: Drehgelenkswivel
7.27.2: Drehgelenkswivel
88th: Kühlermaskeradiator grille
99: Fahrzeugbauteilvehicle component
1010: Fahrzeugbauteilvehicle component
1111: Lichtquellelight source
1212: Lichtleiteroptical fiber
1313: Lichtauskoppelelementlight output element
1414: Heizanordnungheating arrangement
Ee: Sende- und EmpfangsbereichTransmission and reception area
SS: Drehachseaxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010013338 A1 [0002]

Claims

Sensor arrangement ( 1 ) for a vehicle ( 2 ) with - at least one camera ( 4 ) and - a protective cover ( 5 ), - the camera ( 4 ) together with the protective cover ( 5 ) is movable between a starting position and an operating position, characterized in that - the protective cover ( 5 ) a radome of a radar sensor ( 3 ) and - the camera ( 4 ) at least in the starting position outside a transmission and reception range (E) of the radar sensor ( 3 ) is arranged.

Sensor arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the camera ( 4 ) mounted rigidly or movably on the protective cover ( 5 ) is attached.

Sensor arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the protective cover ( 5 ) with a moving unit ( 7 ) is coupled by means of which it is movable.

Sensor arrangement ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the camera ( 4 ) on one of the moving unit ( 7 ) opposite side of the protective cover ( 5 ) is arranged.