[go: up one dir, main page]

DE102021207211B4 - Bearing concept for a sensor for detecting the surroundings of a vehicle - Google Patents

Bearing concept for a sensor for detecting the surroundings of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102021207211B4
DE102021207211B4 DE102021207211.9A DE102021207211A DE102021207211B4 DE 102021207211 B4 DE102021207211 B4 DE 102021207211B4 DE 102021207211 A DE102021207211 A DE 102021207211A DE 102021207211 B4 DE102021207211 B4 DE 102021207211B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cascade
vehicle
bearing
sensor
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102021207211.9A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102021207211A1 (en
Inventor
Markus Baur
Eva-Maria Baur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of DE102021207211A1 publication Critical patent/DE102021207211A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102021207211B4 publication Critical patent/DE102021207211B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0001Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position
    • B60R2011/004Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position outside the vehicle
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9323Alternative operation using light waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/027Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuganordnung zur Erfassung eines Umfeldbildes eines Fahrzeugs, umfassend zumindest eine Fahrzeugkomponente und einen Sensor (1), welcher zur Erfassung des Umfeldbildes ausgebildet ist,wobeieine mechanische, abhängig von der Bewegung der Fahrzeugkomponente, um zumindest zwei Achsen verschwenkbare Lagerungsanordnung vorgesehen ist, welche an der Fahrzeugkomponente angeordnet ist und in welcher der Sensor (1) angeordnet ist und welche den Sensor (1) bei Betrieb des Fahrzeugs von zumindest einer Nick- und/oder Rollbewegung der Fahrzeugkomponente entkoppelt, so dass die Orientierung des Sensors (1) bei Bewegung der Fahrzeugkomponente während des Betriebs des Fahrzeugs nahezu beibehalten wird.The invention relates to a vehicle arrangement for capturing an image of the surroundings of a vehicle, comprising at least one vehicle component and a sensor (1) which is designed to capture the image of the surroundings, a mechanical bearing arrangement which can be pivoted about at least two axes depending on the movement of the vehicle component being provided, which is arranged on the vehicle component and in which the sensor (1) is arranged and which decouples the sensor (1) from at least one pitching and/or rolling movement of the vehicle component during operation of the vehicle, so that the orientation of the sensor (1) Movement of the vehicle component is almost maintained during operation of the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuganordnung zur Erfassung eines Umfeldbildes eines Fahrzeugs, umfassend zumindest eine Fahrzeugkomponente und einen Sensor, welcher zur Erfassung des Umfeldbildes ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.The invention relates to a vehicle arrangement for capturing an image of the surroundings of a vehicle, comprising at least one vehicle component and a sensor which is designed to capture the image of the surroundings. The invention also relates to a vehicle.

Fahrerassistenzsysteme nehmen auf Basis von Signalen aus Umfeldsensoren wie Radar-, Lidar-, und/oder Ultraschall-Empfängern, sowie Kameras und andere Bildsensoren das Umfeld des Fahrzeugs wahr und werten es aus. Diese Fahrerassistenzsysteme erlauben ein stressfreieres und komfortableres Fahren, Einparken und Rangieren des Kraftfahrzeugs. Solche Fahrerassistenzsysteme sind beispielsweise Spurhaltesysteme, Parkassistenten oder ein ACC-System (Adaptive Cruise Control), welches zum Beispiel den Fahrer unterstützt, den Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug einzuhalten.Driver assistance systems perceive and evaluate the surroundings of the vehicle on the basis of signals from environment sensors such as radar, lidar and/or ultrasonic receivers, as well as cameras and other image sensors. These driver assistance systems allow less stressful and more comfortable driving, parking and maneuvering of the motor vehicle. Such driver assistance systems are, for example, lane keeping systems, parking assistants or an ACC system (Adaptive Cruise Control), which supports the driver, for example, in maintaining a safe distance from the motor vehicle in front.

In Fahrzeugen sind daher viele solcher Umfeldsensoren zur Aufnahme und Extraktion vorausfahrender Fahrzeuge sowie deren Trajektorien verbaut.Many such environment sensors are therefore installed in vehicles to record and extract vehicles ahead and their trajectories.

Insbesondere benötigt der autonome Betrieb von Fahrzeugen mehr und anspruchsvollere Funktionen basierend auf einer High-End-Hardware und Software-Infrastruktur einschließlich verschiedener Arten von Umfeldsensoren. Daher sind solche Nutzfahrzeuge mit einer zunehmenden Anzahl von Sensoreinheiten ausgestattet, um mehr und mehr Details der Umgebung um das Fahrzeug herum zu erfassen. In autonomen Fahrzeugen beschreibt das Field of View (FoV) das Sichtfeld der Sensorik zur Umfelderfassung.In particular, the autonomous operation of vehicles requires more and more sophisticated functions based on a high-end hardware and software infrastructure including various types of environment sensors. Therefore, such commercial vehicles are equipped with an increasing number of sensor units in order to capture more and more details of the environment around the vehicle. In autonomous vehicles, the Field of View (FoV) describes the field of view of the sensors for detecting the surroundings.

Es ist üblich solche Umfeldsensoren zur Umfelderfassung fest an einer Fahrzeugkomponente, insbesondere am Chassis zu montieren, wodurch sich das Sichtfeld gemäß der Roll- und Nickbewegungen des Fahrzeugs dynamisch verändert, was zu Funktionsbeeinträchtigungen der Umfeldwahrnehmung führen kann und die Wahrnehmungsergebnisse der Umfeldsensoren signifikant beeinflusst.It is customary to permanently mount such environment sensors for environment detection on a vehicle component, in particular on the chassis, as a result of which the field of vision changes dynamically according to the rolling and pitching movements of the vehicle, which can lead to functional impairments in the environment perception and significantly influence the perception results of the environment sensors.

Dies kann zu Abweichungen in den Sensordaten führen, die zu Fehlern führen, beispielsweise beim Messen einer Entfernung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Auch kann durch Fahrzeugnickbewegungen während Brems- und Beschleunigungsvorgängen das Sichtfeld während der Fahrt verkürzt oder angehoben werden, wodurch die Detektion von Objekten in gewisser Entfernung eingeschränkt oder ein Tracking der bereits erkannten Objekte verhindert wird.This can lead to discrepancies in the sensor data, which lead to errors, for example when measuring a distance to a vehicle in front. The field of view can also be shortened or increased while driving as a result of vehicle pitching movements during braking and acceleration processes, as a result of which the detection of objects at a certain distance is restricted or tracking of objects that have already been detected is prevented.

Die DE 101 31 196 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Detektion von Gegenständen, Personen oder dergleichen, insbesondere im Umfeld eines Fahrzeuges.the DE 101 31 196 A1 discloses a device for detecting objects, persons or the like, in particular in the vicinity of a vehicle.

Eine Bildaufnahmevorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung ist aus der US 2005/0041965 A1 bekannt.An image pickup device and a method for producing this device is from US 2005/0041965 A1 known.

Die DE 20 2015 104 758 U1 offenbart eine Ausrichtungs- und Stabilisierungsvorrichtung zur Montage eines optischen Geräts an einem Boden eines Luft-, Land- oder Wasserfahrzeugs.the DE 20 2015 104 758 U1 discloses an alignment and stabilization device for mounting an optical device on a floor of an air, land or water vehicle.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein dahingehend verbessertes mechanisches Integrationskonzept anzugeben, welches eine gesicherte Umfelderfassung durch Sensoren bewerkstelligt. Ferner ist es eine Aufgabe ein Fahrzeug anzugeben.It is therefore an object of the invention to specify a mechanical integration concept that is improved to this effect, which implements reliable detection of the surroundings by sensors. Furthermore, it is an object to specify a vehicle.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeuganordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13.The object is solved by a vehicle arrangement having the features of claim 1. The object is also solved by a vehicle having the features of claim 13.

Vorteilhafte Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Beschreibung angegeben.Advantageous developments, which can be used individually or in combination with one another, are specified in the dependent claims and in the description.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeuganordnung zur Erfassung eines Umfeldbildes eines Fahrzeugs, umfassend zumindest eine Fahrzeugkomponente und einen Sensor, welcher zur Erfassung des Umfeldbildes ausgebildet ist,
wobei
eine mechanische, abhängig von der Bewegung der Fahrzeugkomponente, um zumindest zwei Achsen verschwenkbare Lagerungsanordnung vorgesehen ist, welche an der Fahrzeugkomponente angeordnet ist und in welcher der Sensor angeordnet ist und welche den Sensor bei Betrieb des Fahrzeugs von zumindest einer Nick- und/oder Rollbewegung der Fahrzeugkomponente entkoppelt, so dass die Orientierung des Sensors bei Bewegung der Fahrzeugkomponente während des Betriebs des Fahrzeugs nahezu beibehalten wird.
The object is achieved by a vehicle arrangement for capturing an image of the surroundings of a vehicle, comprising at least one vehicle component and a sensor which is designed to capture the image of the surroundings.
whereby
a mechanical bearing arrangement, which can be pivoted about at least two axes depending on the movement of the vehicle component, is provided, which is arranged on the vehicle component and in which the sensor is arranged and which, during operation of the vehicle, protects the sensor from at least one pitching and/or rolling movement of the Vehicle component decoupled so that the orientation of the sensor is almost maintained when the vehicle component moves during operation of the vehicle.

Vorzugsweise ist eine mechanische, abhängig von der Bewegung der Fahrzeugkomponente, um drei Achsen verschwenkbare Lagerungsanordnung vorgesehen. Mit Sensor ist vor allem ein Bildsensor oder eine Kamera umfasst, ebenso wie ein Sensorarray oder Lidar-/Radarsensor.A mechanical bearing arrangement that can be pivoted about three axes as a function of the movement of the vehicle component is preferably provided. A sensor primarily includes an image sensor or a camera, as well as a sensor array or lidar/radar sensor.

Die Fahrzeugkomponente kann eine beliebige Komponente des Fahrzeugs sein, wie etwa eine Kabine, ein Rahmen, ein Fahrgestell (Chassis) usw.The vehicle component can be any component of the vehicle, such as a cab, frame, chassis, etc.

Die Orientierung beschreibt die geometrischen Zusammenhänge zwischen Objekt und Abbildung und gibt damit die Orientierung des Sensors zu dem Umfeld wieder. Durch die Entkopplung kann die Orientierung des Sensors nahezu beibehalten werden. Das bedeutet, unabhängig von beispielsweise Nick- und Rollbewegungen bleibt ein Trajektor des Sichtfelds nahezu konstant.The orientation describes the geometric relationships between the object and the image and thus reflects the orientation of the sensor to the environment. Due to the decoupling, the orientation of the sensor can be almost maintained. This means that a trajectory of the field of view remains almost constant, regardless of, for example, pitching and rolling movements.

Durch die erfindungsgemäße Fahrzeuganordnung kann auf dynamische Änderungen des Fahrzeugs mechanisch und in Echtzeit reagiert werden.The vehicle arrangement according to the invention makes it possible to react mechanically and in real time to dynamic changes in the vehicle.

Dadurch kann eine ungünstige Ausrichtung des Sensors kompensiert werden. Durch die erfindungsgemäße Fahrzeuganordnung werden durch die Fahrzeugbewegung verursachte Abweichungen in den Sensordaten / Sensorsignalen teilweise vermieden.In this way, an unfavorable alignment of the sensor can be compensated. The vehicle arrangement according to the invention partially avoids deviations in the sensor data/sensor signals caused by vehicle movement.

Die erfindungsgemäße Fahrzeuganordnung kann insbesondere für ein Fahrerassistenzsystem eingesetzt werden.The vehicle arrangement according to the invention can be used in particular for a driver assistance system.

Die Lagerungsanordnung umfasst eine erste Kaskade, wobei der Sensor in der ersten Kaskade angeordnet ist oder als erste Kaskade ausgebildet ist, und wobei die erste Kaskade zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende erste Lagerzapfen entlang einer ersten Lagerachse aufweist, wobei die Lagerungsanordnung ferner ein konzentrisch, um die erste Kaskade gelagerte äußere zweite Kaskade umfasst, wobei die zweite Kaskade zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende zweite Lagerzapfen entlang einer zweiten Lagerachse aufweist, wobei die ersten zwei Lagerzapfen verdrehbar an der zweiten Kaskade gelagert sind, und wobei die Lagerungsanordnung ferner ein äußeres Trägerelement umfasst, wobei die zweite Kaskade in dem Trägerelement angeordnet ist, wobei die zweiten Lagerzapfen verdrehbar am Trägerelement gelagert sind und wobei die erste und zweite Lagerachse im Wesentlichen orthogonal zu einander sind. Ferner vorzugsweise ist die erste Lagerachse der ersten Kaskade entlang einer Rollachse des Fahrzeugs und die zweite Lagerachse der zweiten Kaskade entlang einer Gierachse des Fahrzeugs ausgebildet.The bearing arrangement comprises a first cascade, the sensor being arranged in the first cascade or being designed as a first cascade, and the first cascade having two opposite, outwardly pointing first bearing journals along a first bearing axis, the bearing arrangement also having a concentric , comprises an outer second cascade mounted around the first cascade, the second cascade having two opposite, outwardly pointing second trunnions along a second bearing axis, the first two trunnions being rotatably mounted on the second cascade, and the bearing arrangement further comprising a comprises an outer support element, wherein the second cascade is arranged in the support element, wherein the second bearing journals are rotatably mounted on the support element and wherein the first and second bearing axes are substantially orthogonal to one another. Further preferably, the first bearing axis of the first cascade is formed along a roll axis of the vehicle and the second bearing axis of the second cascade is formed along a yaw axis of the vehicle.

Dabei befinden sich die ersten und zweiten Lagerzapfen vorzugsweise auf gleicher Ebene, d.h. auf derselben Höhe.In this case, the first and second bearing journals are preferably located on the same level, i.e. at the same height.

Durch die erste Kaskade und die zweite Kaskade kann sich der Sensor entlang der zwei Achsen, hier beispielsweise der Rollachse und der Gierachse entsprechend bewegen. Auch können die Achsen beispielsweise vertauscht sein oder anstatt der Rollachse beispielsweise eine Nickachse verwendet werden.Due to the first cascade and the second cascade, the sensor can move accordingly along the two axes, here for example the roll axis and the yaw axis. The axes can also be interchanged, for example, or a pitch axis can be used instead of the roll axis.

Durch diese Anordnung ist eine einfache Entkopplung des Sensors von beispielsweise dem Rollen und dem Gieren des Fahrzeugs möglich.This arrangement enables the sensor to be easily decoupled from, for example, the rolling and yawing of the vehicle.

Insbesondere sind die erste Kaskade und die zweite Kaskade möglichst nahe/eng beieinander gelagert, wobei die ersten Lagerzapfen der ersten Kaskade in der zweiten Kaskade beispielsweise mittels einer Buchse drehbar gelagert sind.In particular, the first cascade and the second cascade are mounted as close to one another as possible, with the first bearing journals of the first cascade being rotatably mounted in the second cascade, for example by means of a bush.

Das Trägerelement ist als äußere dritte Kaskade ausgebildet, wobei die dritte Kaskade konzentrisch um die zweite Kaskade gelagert ist, und wobei die dritte Kaskade zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende dritte Lagerzapfen entlang einer dritten Lagerachse aufweist, und wobei die dritte Kaskade in einem Träger angeordnet ist, und wobei die zwei Lagerzapfen der dritten Kaskade verschwenkbar am Träger gelagert sind und wobei die dritte Lagerachse im Wesentlichen orthogonal zu der Lagerachse der ersten Kaskade und der Lagerachse der zweiten Kaskade ist. Vorzugsweise ist die dritte Lagerachse der dritten Kaskade entlang einer Nickachse des Fahrzeugs ausgebildet.The carrier element is designed as an outer third cascade, the third cascade being mounted concentrically around the second cascade, and the third cascade having two opposing, outwardly pointing third bearing pins along a third bearing axis, and the third cascade in a carrier is arranged, and wherein the two bearing pins of the third cascade are pivotably mounted on the carrier and wherein the third bearing axis is substantially orthogonal to the bearing axis of the first cascade and the bearing axis of the second cascade. The third bearing axis of the third cascade is preferably formed along a pitch axis of the vehicle.

Die dritte Kaskade und die zweite Kaskade sind vorzugsweise, abgesehen vom Durchmesser, identisch ausgebildet.The third cascade and the second cascade are preferably of identical design, apart from the diameter.

Insbesondere sind die zweite Kaskade und die dritte Kaskade möglichst nahe/eng beieinander gelagert, wobei die zweiten Lagerzapfen der zweiten Kaskade in der dritten Kaskade beispielsweise mittels einer Buchse drehbar gelagert sind.In particular, the second cascade and the third cascade are mounted as close as possible to one another, the second bearing journals of the second cascade being rotatably mounted in the third cascade, for example by means of a bush.

Dadurch ist eine Entkopplung des Sensors sowohl von einem Nicken, Rollen und Gieren des Fahrzeugs möglich. Die Entkopplung ist unabhängig von einem elektrischen Element/Steuerung und in Echtzeit möglich. Dadurch können ungünstige Ausrichtungen des Field of View eines Sensors vermieden werden.This enables the sensor to be decoupled from pitching, rolling and yawing of the vehicle. The decoupling is independent of an electrical element/control and is possible in real time. In this way, unfavorable alignments of the field of view of a sensor can be avoided.

In weiterer Ausgestaltung ist die erste Kaskade, die zweite Kaskade und die dritte Kaskade jeweils als Kardanring oder ringförmig ausgebildet.In a further refinement, the first cascade, the second cascade and the third cascade are each designed as a cardan ring or in the form of a ring.

Dadurch können die Kaskaden besonders eng/dicht beieinander gelagert werden, wobei die Lagerzapfen der zweiten Kaskade im dritten Kardanring beispielsweise mittels einer Buchse drehbar gelagert sind und die Lagerzapfen der ersten Kaskade im zweiten Kardanring beispielsweise mittels einer Buchse drehbar gelagert sind.This allows the cascades to be stored particularly close to one another, with the bearing journals of the second cascade being rotatably mounted in the third gimbal, for example by means of a bushing, and the bearing journals of the first cascade being rotatably mounted in the second gimbal, for example by means of a bushing.

Dabei kann der Sensor einen ringförmigen Umfang aufweisen oder beispielsweise in einem solchen ersten Kardanring angeordnet sein.The sensor can have an annular circumference or be arranged, for example, in such a first cardan ring.

Ferner ist in einer weiteren Ausbildung der Träger an der Fahrzeugkomponente angeordnet oder mit dieser verbunden. Insbesondere ist diese Fahrzeugkomponente das Chassis und der Sensor zum Aufnehmen des Außenumfelds ausgerichtet.Furthermore, in a further embodiment, the carrier is arranged on the vehicle component or connected to it. In particular, this vehicle component, the chassis and the sensor, is designed to record the external environment.

In weiterer Ausbildung ist eine elektrische Aktorenvorrichtung vorgesehen, wobei die elektrische Aktorenvorrichtung mit der Lagerungsanordnung wirkverbunden ist, und wobei die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Orientierung des Sensors durch die Lagerungsanordnung ausgebildet ist. Dadurch kann das Sichtfeld bei unterschiedlichen Ereignissen durch die elektrische Aktorenvorrichtung korrigiert werden. Die Aktorenvorrichtung kann ein elektrischer Aktor oder mehrere elektrische Aktoren sein.In a further embodiment, an electrical actuator device is provided, the electrical actuator device being operatively connected to the mounting arrangement, and the electrical actuator device being designed to set a desired orientation of the sensor by the mounting arrangement. As a result, the field of view can be corrected by the electrical actuator device for different events. The actuator device can be an electrical actuator or multiple electrical actuators.

Durch die zusätzliche Justage z.B. mit einem Motor und einer Aktorenvorrichtung kann das Sichtfeld des Sensors korrigiert bzw. eine gewünschte Orientierung eingestellt werden. So kann sich beispielsweise bei einem Bergauf-/Bergabfahren oder bei dynamischen Brems- und Beschleunigungsvorgängen eine ungewünschte Orientierung und demzufolge eine unerwünschte Sichtweise einstellen. Somit kann der integrierte Aktor den Trajektor des Sichtfelds in eine gewünschte Orientierung versetzen.With the additional adjustment, e.g. with a motor and an actuator device, the field of view of the sensor can be corrected or a desired orientation can be set. For example, when driving uphill/downhill or during dynamic braking and acceleration processes, an undesirable orientation and consequently an undesirable view can occur. The integrated actuator can thus set the trajectory of the field of view in a desired orientation.

Durch eine zusätzlich angebrachte Aktorenvorrichtung kann das Sichtfeld somit wie gewünscht ausgerichtet/ nachjustiert werden.The field of view can thus be aligned/readjusted as desired by means of an additionally attached actuator device.

In weiterer Ausbildung ist die elektrische Aktorenvorrichtung als konzentrisch ausgebildete, elektrisch verschwenkbare erste Kaskade ausgebildet, welche zwischen dem Sensor und der zweiten Kaskade angeordnet ist.In a further embodiment, the electrical actuator device is designed as a concentric, electrically pivotable first cascade, which is arranged between the sensor and the second cascade.

Dadurch ist eine einfache Verstellung der Lagerungsanordnung möglich.This allows a simple adjustment of the storage arrangement.

Die Aktorenvorrichtung kann als elektromagnetische Aktoren ausgebildet sein, welche zumindest in oder an einem Lagerzapfen der ersten Kaskade und/oder zumindest in oder an einem Lagerzapfen der zweiten Kaskade und/oder zumindest in oder an einem Lagerzapfen der dritten Kaskade angeordnet sind, zur separaten Verstellung des Sensors um die erste Lagerachse der ersten Kaskade, die zweite Lagerachse der zweiten Kaskade und die dritte Lagerachse der dritten Kaskade. Dadurch kann jede der Achsen präzise um einen bestimmten Winkel gedreht werden und der Sensor somit hochpräzise ausgerichtet werden.The actuator device can be embodied as electromagnetic actuators, which are arranged at least in or on a bearing journal of the first cascade and/or at least in or on a bearing journal of the second cascade and/or at least in or on a bearing journal of the third cascade, for separate adjustment of the Sensor to the first bearing axis of the first cascade, the second bearing axis of the second cascade and the third bearing axis of the third cascade. As a result, each of the axes can be precisely rotated by a specific angle and the sensor can thus be aligned with high precision.

Alternativ kann die Lagerungsanordnung als pendelartige Lagerung mit einem Pendel ausgebildet sein, wobei der Sensor an dem Pendel angeordnet ist und ferner ein Pendelträger vorgesehen ist, welcher an der Fahrzeugkomponente angeordnet ist und wobei das Pendel frei in dem Pendelträger gelagert ist. Dadurch kann der Sensor zur Erfassung des Fahrzeugumfelds ebenfalls mechanisch von der Chassisbewegung entkoppelt werden.Alternatively, the bearing arrangement can be designed as a pendulum-like bearing with a pendulum, the sensor being arranged on the pendulum and a pendulum carrier also being provided which is arranged on the vehicle component and the pendulum being freely mounted in the pendulum carrier. As a result, the sensor for detecting the area around the vehicle can also be mechanically decoupled from the movement of the chassis.

Durch diese Lagerungsanordnung kann beispielsweise der Trajektor des Sichtfelds ebenfalls unabhängig von beispielsweise Nick- und Rollbewegungen nahezu konstant bleiben.This mounting arrangement allows the trajectory of the field of view to remain almost constant, for example, also independently of, for example, pitching and rolling movements.

Dabei kann in einer weiteren Ausgestaltung eine elektrische Aktorenvorrichtung vorgesehen sein, wobei die elektrische Aktorenvorrichtung mit der Lagerungsanordnung wirkverbunden ist, und wobei die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Orientierung des Sensors anhand des Pendels ausgebildet ist.In a further configuration, an electrical actuator device can be provided, the electrical actuator device being operatively connected to the bearing arrangement, and the electrical actuator device being designed to set a desired orientation of the sensor using the pendulum.

Ferner kann die Lagerungsanordnung auch als Pendelkugellager ausgebildet sein.Furthermore, the bearing arrangement can also be designed as a self-aligning ball bearing.

In weiterer Ausgestaltung kann eine Erkennungseinheit vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, aus einer aktuellen Orientierung des Fahrzeugs eine gewünschte Orientierung zu bestimmen und diese an die elektrische Aktorenvorrichtung zu übermitteln.In a further refinement, a detection unit can be provided which is designed to determine a desired orientation from a current orientation of the vehicle and to transmit this to the electrical actuator device.

Dabei kann die Erkennungseinheit beispielsweise die aktuelle Orientierung anhand der Umfeldbilder bestimmen; eine gewünschte Orientierung kann ebenfalls anhand der Umfeldbilder generiert werden.In this case, the recognition unit can, for example, determine the current orientation based on the surroundings images; a desired orientation can also be generated using the surroundings images.

Ferner können beispielsweise mehrere Sensoren vorgesehen sein, welche anhand der elektrischen Aktorenvorrichtung einstellbar sind, wobei ferner eine Erkennungseinheit vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, aus den erfassten Umfeldbilder der Sensoren eine gewünschte Orientierung für jeden Sensor zu bestimmen und diese an die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung des jeweiligen Sensors zu übermitteln. Somit können Sensoren auch dahingehend verstellt werden, dass diese ein besseres Gesamtumfeldbild ergeben. Ein zu großer oder gar kein Überlappungsbereich bei der Zusammensetzung eines Bildes durch mehrere Sensoren kann somit vermieden werden.Furthermore, several sensors can be provided, for example, which can be adjusted using the electrical actuator device, with a detection unit also being provided, which is designed to determine a desired orientation for each sensor from the recorded surroundings images of the sensors and transmit this to the electrical actuator device for adjustment of the respective sensor. Sensors can thus also be adjusted in such a way that they result in a better overall picture of the surroundings. An excessively large or no overlapping area when composing an image using multiple sensors can thus be avoided.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit einer wie oben beschriebenen Fahrzeuganordnung. Dadurch kann ein (teil)autonom fahrendes Fahrzeug unabhängig von Nick-, Roll- oder Gierbewegungen sein Umfeld sicher erkennen und somit eine sichere autonome oder teilautonome Betriebsweise gewährleisten.Furthermore, the object is achieved by a vehicle with a vehicle arrangement as described above. As a result, a (partially) autonomously driving vehicle can reliably recognize its surroundings independently of pitching, rolling or yawing movements and thus ensure safe autonomous or semi-autonomous operation.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:

  • 1: ein Fahrzeug mit einer Fahrzeuganordnung gemäß dem Stand der Technik, und
  • 2: eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung, und
  • 3: ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung,
  • 4: eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung, und
  • 5: eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung.
Further properties and advantages of the present invention emerge from the following description with reference to the enclosed figures. It shows schematically:
  • 1 : a vehicle having a vehicle arrangement according to the prior art, and
  • 2 : a first embodiment of a vehicle arrangement according to the invention, and
  • 3 : a vehicle with a vehicle arrangement according to the invention,
  • 4 : a second embodiment of a vehicle arrangement according to the invention, and
  • 5 : a third embodiment of a vehicle arrangement according to the invention.

1 zeigt einen Lastkraftwagen mit einem Sensor 101 nach dem Stand der Technik. Dieser Lastkraftwagen kann beispielsweise teilautonom oder vollautonom betrieben werden. 1 FIG. 1 shows a truck with a sensor 101 according to the prior art. This truck can, for example, be operated semi-autonomously or fully autonomously.

Der Lastkraftwagen weist einen Sensor 101 auf, der beispielsweise über einen Träger (nicht gezeigt) an ein Chassis 100 (Fahrgestell) angeordnet ist. Über den Sensor 101 kann das Umfeld als ein Umfeldbild erfasst werden. Insbesondere ist dazu der Sensor 101 als eine Kamera ausgebildet. Er kann jedoch beispielsweise auch als ein Radar- oder Lidarsensor ausgebildet sein.The truck has a sensor 101 which is arranged on a chassis 100 (chassis) via a carrier (not shown), for example. The surroundings can be recorded as a surroundings image via the sensor 101 . In particular, the sensor 101 is designed as a camera for this purpose. However, it can also be in the form of a radar or lidar sensor, for example.

Auch kann es sich um ein Sensorarray handeln oder um mehrere Sensoren.It can also be a sensor array or multiple sensors.

Der Sensor 101 erfasst teilweise das Umfeld. In Fahrzeugen beschreibt das Field of View (FoV) das Sichtfeld 102 des Sensors 101 zur Umfelderfassung. Dabei beschreibt das Sichtfeld 102 das Sichtfeld des Sensors 101 bei normaler Fahrt.The sensor 101 partially detects the surroundings. In vehicles, the field of view (FoV) describes the field of view 102 of the sensor 101 for detecting the surroundings. The field of view 102 describes the field of view of the sensor 101 during normal driving.

Es ist üblich solche Sensoren 101 zur Umfelderfassung fest am Chassis 100 zu montieren. Führt das Fahrzeug jedoch eine Nickbewegung aus, so verändert sich das Sichtfeld 102 aufgrund der festen Montage gemäß der Nickbewegungen des Fahrzeugs in ein erstes Sichtfeld 103 und zweites Sichtfeld 104. Auch Roll- oder Gierbewegungen führen zu dynamisch veränderten Sichtfeldern. Dies kann zu Funktionsbeeinträchtigungen der Umfeldwahrnehmung führen und die Wahrnehmungsergebnisse der Umfeldsensoren signifikant beeinflussen.It is customary to mount such sensors 101 permanently on the chassis 100 for detecting the surroundings. However, if the vehicle performs a pitching movement, the field of view 102 changes into a first field of view 103 and a second field of view 104 due to the fixed mounting according to the pitching movements of the vehicle. Rolling or yaw movements also lead to dynamically changed fields of view. This can lead to functional impairments in the perception of the surroundings and significantly influence the perception results of the surroundings sensors.

Die veränderten Sichtfelder 103, 104 führen zu Abweichungen in den Sensordaten, die zu Fehlern führen, beispielsweise beim Messen einer Entfernung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Auch kann durch eine Fahrzeugnickbewegung während Brems- und Beschleunigungsvorgängen das Sichtfeld während der Fahrt verkürzt oder angehoben werden, wodurch die Detektion von Objekten in gewisser Entfernung eingeschränkt oder ein Tracking der bereits erkannten Objekte verhindert wird.The changed fields of view 103, 104 lead to deviations in the sensor data, which lead to errors, for example when measuring a distance to a vehicle driving ahead. The field of view can also be shortened or increased while driving as a result of a vehicle pitching movement during braking and acceleration processes, as a result of which the detection of objects at a certain distance is restricted or tracking of the objects already detected is prevented.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeuganordnung mit einer verschwenkbaren Lagerungsanordnung und mit einem Sensor 1 für ein Fahrzeug. Das Fahrzeug fährt dabei entlang einer X-Achse (Fahrtrichtung). 2 shows a vehicle arrangement according to the invention with a pivotable mounting arrangement and with a sensor 1 for a vehicle. The vehicle drives along an X-axis (direction of travel).

Dabei weist der Sensor 1 eine Umfangsseite auf, welche als erste Kaskade 2, hier beispielsweise als Kardanring, ausgebildet ist (2, links). Die erste Kaskade 2 weist zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende erste Lagerzapfen 3 entlang einer ersten Lagerachse auf. Die Lagerachse der ersten Kaskade 2 ist hierbei entlang der x-Achse also entlang einer Rollachse (Pfeil) ausgebildet.In this case, the sensor 1 has a peripheral side which is designed as a first cascade 2, here for example as a cardan ring ( 2 , Left). The first cascade 2 has two opposite, outwardly pointing first bearing journals 3 along a first bearing axis. In this case, the bearing axis of the first cascade 2 is formed along the x-axis, ie along a roll axis (arrow).

Es ist auch möglich, die zwei Lagerzapfen 3 der ersten Kaskade 2 entlang beispielsweise der Nickachse oder Gierachse zu positionieren.It is also possible to position the two trunnions 3 of the first cascade 2 along, for example, the pitch axis or yaw axis.

Alternativ kann der Sensor 1 auch in einer separaten ersten Kaskade 2 angeordnet sein.Alternatively, the sensor 1 can also be arranged in a separate first cascade 2 .

Konzentrisch um die erste Kaskade 2 ist eine zweite Kaskade 4 angeordnet, 2, Mitte.A second cascade 4 is arranged concentrically around the first cascade 2, 2 , middle.

Diese zweite Kaskade 4 weist zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende Lagerzapfen 5 entlang einer zweiten Lagerachse auf, wobei die Lagerzapfen 5 der zweiten Kaskade 4 auf selbiger Höhe wie die Lagerzapfen 3 der ersten Kaskade 2 angeordnet sind. Die Lagerachse der zweiten Kaskade 2 ist entlang der y-Achse (Pfeil) also entlang einer Gierachse des Fahrzeugs ausgebildet.This second cascade 4 has two opposite, outwardly pointing bearing journals 5 along a second bearing axis, the bearing journals 5 of the second cascade 4 being arranged at the same level as the bearing journals 3 of the first cascade 2 . The bearing axis of the second cascade 2 is formed along the y-axis (arrow), ie along a yaw axis of the vehicle.

Die beiden Lagerzapfen 3 der ersten Kaskade 2 sind verdrehbar in der Innenseite der zweiten Kaskade 4 gelagert, beispielsweise verdrehbar in einer Buchse oder ähnliches.The two bearing pins 3 of the first cascade 2 are rotatably mounted on the inside of the second cascade 4, for example rotatable in a bushing or the like.

Ferner weist die Lagerungsanordnung eine dritte Kaskade 6 auf, 2, rechts. Die dritte Kaskade 6 ist konzentrisch um die zweite Kaskade 4 gelagert/angeordnet.Furthermore, the storage arrangement has a third cascade 6, 2 , to the right. The third cascade 6 is mounted/arranged concentrically around the second cascade 4 .

Diese dritte Kaskade 6 weist zwei nach außen weisende Lagerzapfen 7 entlang einer dritten Lagerachse auf, wobei die zwei Lagerzapfen 7 der dritten Kaskade 6 auf selbiger Höhe wie die Lagerzapfen 3 der ersten Kaskade 2 angeordnet sind. Die Lagerachse der dritten Kaskade 6 ist entlang der z-Achse, also entlang einer Nickachse des Fahrzeugs ausgebildet.This third cascade 6 has two outwardly pointing bearing journals 7 along a third bearing axis, the two bearing journals 7 of the third cascade 6 being arranged at the same level as the bearing journals 3 of the first cascade 2 . The bearing axis of the third cascade 6 is formed along the z-axis, ie along a pitch axis of the vehicle.

Die beiden Lagerzapfen 5 der zweiten Kaskade 4 sind verdrehbar in der Innenseite der dritten Kaskade 6 gelagert, beispielsweise verdrehbar in einer Buchse oder ähnliches.The two bearing journals 5 of the second cascade 4 are rotatably mounted on the inside of the third cascade 6, for example rotatable in a bushing or the like.

Ferner weist die Lagerungsanordnung einen Träger (nicht gezeigt) auf, in welchem die dritte Kaskade 6 angeordnet ist. Die beiden Lagerzapfen 7 der dritten Kaskade 6 sind verdrehbar in der Innenseite des Trägers gelagert, beispielsweise verdrehbar in einer Buchse oder ähnliches.Furthermore, the storage arrangement has a carrier (not shown) in which the third cascade 6 is arranged. The two bearing journals 7 of the third cascade 6 are rotatably mounted on the inside of the carrier, for example rotatable in a bushing or the like.

Dadurch ist eine einfache, mechanisch verdrehbare dreiachsige Lagerungsanordnung gegeben, welche den Sensor 1 von den Chassisbewegungen des Fahrzeuges teilweise entkoppelt.This results in a simple, mechanically rotatable, three-axis mounting arrangement, which partially decouples the sensor 1 from the chassis movements of the vehicle.

Durch die Entkopplung kann die Orientierung des Sensors 1 beibehalten werden. Das bedeutet, dass unabhängig von Nick- und Gierbewegungen sowie Rollbewegungen der Trajektor des Sichtfelds nahezu konstant bleibt.The orientation of the sensor 1 can be maintained as a result of the decoupling. This means that regardless of pitch, yaw, and roll, the trajectory of the field of view remains nearly constant.

Dadurch kann eine fehlerhafte Ausrichtung des Sensors 1 kompensiert werden. Es wird eine Kompensation von durch die Bewegung verursachten Abweichungen in den Sensordaten / Sensorsignalen ermöglicht.As a result, incorrect alignment of the sensor 1 can be compensated. It is possible to compensate for deviations in the sensor data/sensor signals caused by the movement.

3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung. 3 shows a further embodiment of a vehicle arrangement according to the invention.

Diese weist eine elektrische Aktorenvorrichtung, welche hier als ein konzentrisch ausgebildeter, elektrisch verschwenkbarer Ring 8 ausgebildet ist, auf. Der konzentrisch ausgebildete, elektrisch verschwenkbare Ring 8 ist, als erste Kaskade 2, zwischen dem Sensor 1 und der zweiten Kaskade 4 angeordnet. Die zwei nach außen weisenden Lagerzapfen 3 der ersten Kaskade 2 sind entlang der Rollachse gerichtet.This has an electrical actuator device, which is designed here as a concentrically designed, electrically pivotable ring 8 . The concentrically designed, electrically pivotable ring 8 is arranged as the first cascade 2 between the sensor 1 and the second cascade 4 . The two outwardly pointing bearing journals 3 of the first cascade 2 are directed along the roll axis.

Konzentrisch um den Ring 8 ist die zweite Kaskade 4 mit Lagerzapfen 5 vorgesehen, wobei die zwei, sich gegenüberliegenden, nach außen weisenden Lagerzapfen 5 der zweiten Kaskade 4 entlang der Gierachse gerichtet sind.The second cascade 4 with bearing journals 5 is provided concentrically around the ring 8, the two opposing, outwardly pointing bearing journals 5 of the second cascade 4 being directed along the yaw axis.

Die dritte Kaskade 6 mit zwei, sich gegenüberliegenden, nach außen weisenden Lagerzapfen 7 ist ebenfalls konzentrisch um die zweite Kaskade 4 gelagert/angeordnet. Dabei sind die zwei nach außen weisenden Lagerzapfen 7 der dritten Kaskade 6 entlang der Nickachse gerichtet.The third cascade 6 with two opposite, outwardly pointing bearing pins 7 is also mounted/arranged concentrically around the second cascade 4 . The two outward-pointing bearing journals 7 of the third cascade 6 are directed along the pitch axis.

Dadurch kann beispielsweise eine aktive Justage um die z-Achse (Nickbewegung) und/oder die y-Asche (Rollbewegung) ermöglicht werden, so dass eine freie Lagerung um die z-Achse bzw. y -Achse möglich ist.In this way, for example, an active adjustment around the z-axis (pitching movement) and/or the y-axis (rolling movement) can be made possible, so that free positioning around the z-axis or y-axis is possible.

Durch den konzentrisch ausgebildeten, elektrisch verschwenkbaren Ring 8 ist es möglich, den Sensor 1 in einer gewünschten Orientierung einzustellen (Pfeile 13).The concentric, electrically pivotable ring 8 makes it possible to set the sensor 1 in a desired orientation (arrow 13).

Alternativ kann die elektrische Aktorenvorrichtung als elektromagnetische Aktoren ausgebildet sein, welche zumindest in oder an einem der ersten Lagerzapfen 3 der ersten Kaskade 2, und/oder in oder an einem der zweiten Lagerzapfen 5 der zweiten Kaskade 4 und/oder in oder an einem der dritten Lagerzapfen 7 der dritten Kaskade 6 angeordnet sind, zur separaten Verstellung des Sensors 1 um die Nick-, Roll- und Gierachse.Alternatively, the electrical actuator device can be embodied as electromagnetic actuators which are mounted at least in or on one of the first bearing journals 3 of the first cascade 2 and/or in or on one of the second bearing journals 5 of the second cascade 4 and/or in or on one of the third Bearing pins 7 of the third cascade 6 are arranged for separate adjustment of the sensor 1 about the pitch, roll and yaw axes.

Durch die zusätzlich angebrachte Aktorik kann das Sichtfeld ausgerichtet/ nachjustiert werden.The field of view can be aligned/adjusted using the additionally attached actuators.

Die zusätzliche Justage z.B. mit einem Motor dient dazu, das Sichtfeld des Sensors 1 zu korrigieren bzw. eine gewünschte Orientierung einzustellen.The additional adjustment, e.g. with a motor, serves to correct the field of view of the sensor 1 or to set a desired orientation.

4 zeigt ein Fahrzeug hier LKW bei einer Bergauffahrt. Dabei weist das Fahrzeug ein gleichbleibendes erstes Sichtfeld 9 auf. Durch den zusätzlichen verschwenkbaren und elektrisch einstellbaren Ring 8 kann nun eine gewünschte Orientierung eingestellt werden, so dass sich ein gewünschtes zweites Sichtfeld 10 einstellt. Dies ist ebenfalls der Fall bei dynamischen Brems- und Beschleunigungsvorgängen. 4 shows a vehicle here truck driving uphill. The vehicle has a constant first field of vision 9 . A desired orientation can now be set by the additional pivotable and electrically adjustable ring 8 , so that a desired second field of view 10 is set. This is also the case with dynamic braking and acceleration processes.

Somit reagiert der Sensor 1 (bzw. die Lagerungsanordnung) auf dynamische Änderungen des Fahrzeugs und die als elektrisch verschwenkbarer Ring 8 ausgebildete integrierte elektrische Aktorenvorrichtung kann den Trajektor des Sichtfelds 10 in eine gewünschte Orientierung versetzen.Thus, the sensor 1 (or the mounting arrangement) reacts to dynamic changes in the vehicle and the integrated electrical actuator device designed as an electrically pivotable ring 8 can set the trajector of the visual field 10 in a desired orientation.

Dadurch ist bei einem autonom fahrenden Fahrzeug jederzeit ein adaptiertes Sichtfeld 10 erzeugbar, aus dem die Objekte wie Fahrzeuge, Fußgänger sowie deren Trajektorien als auch andere zur sicheren Betriebsweise notwendigen Parameter gesichert extrahiert/bestimmt werden können.As a result, an adapted field of view 10 can be generated at any time in an autonomously driving vehicle, from which objects such as vehicles, pedestrians and their trajectories as well as other parameters necessary for safe operation can be reliably extracted/determined.

Ferner kann eine Erkennungseinheit 11 vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, aus einer aktuellen Orientierung des Fahrzeugs eine gewünschte Orientierung zu bestimmen und diese an die elektrische Aktorenvorrichtung beispielsweise an den elektrisch verschwenkbaren Ring 8 zur Einstellung des Ringes 8 übermitteln.Furthermore, a detection unit 11 can be provided, which is designed to determine a desired orientation from a current orientation of the vehicle and to transmit this to the electric actuator device, for example to the electrically pivotable ring 8 for setting the ring 8 .

Diese Übermittlung kann beispielsweise drahtlos erfolgen. Dadurch kann die gewünschte Orientierung erzielt werden.This transmission can be done wirelessly, for example. This allows the desired orientation to be achieved.

5 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung mit einer als Pendelvorrichtung /pendelartigen Lagerung ausgebildeten Lagerungsanordnung. Die Fahrzeuganordnung weist einen Sensor 1 auf. Der Sensor 1 ist an einem Pendel 12 angeordnet, welches frei in einem Pendelträger 14 gelagert ist. Durch das Pendel 12 ist der Sensor 1 von den Bewegungen des Chassis bzw. des Fahrzeugs teilweise entkoppelt. Auch bleibt somit unabhängig von Nick-, Gier und Rollbewegungen der Trajektor des Sichtfelds nahezu konstant. 5 shows a further embodiment of a vehicle arrangement according to the invention with a bearing arrangement designed as a pendulum device/pendulum-like bearing. The vehicle arrangement has a sensor 1 . The sensor 1 is arranged on a pendulum 12 which is mounted freely in a pendulum support 14 . through the pen del 12, the sensor 1 is partially decoupled from the movements of the chassis or the vehicle. The trajectory of the field of view also remains almost constant, regardless of pitch, yaw and roll movements.

Um das Sichtfeld des Fahrzeugs /Sensors 1 bei unterschiedlichen Ereignissen korrigieren zu können, kann zusätzlich eine elektrische Aktorenvorrichtung vorgesehen sein, wobei die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Orientierung des Sensors 1 anhand des Pendels 12 ausgebildet ist.In order to be able to correct the field of view of the vehicle/sensor 1 in the event of different events, an electrical actuator device can also be provided, the electrical actuator device being designed to set a desired orientation of the sensor 1 using the pendulum 12 .

Dabei kann die elektrische Aktorenvorrichtung beispielsweise ebenfalls als elektrisch verschwenkbares Element 15 um den Sensor 1 herum ausgebildet sein, beispielsweise zur Verstellung des Sensors 1 um die Nickachse.In this case, the electrical actuator device can, for example, also be designed as an electrically pivotable element 15 around the sensor 1, for example for adjusting the sensor 1 about the pitch axis.

Ferner kann die Lagerungsanordnung auch als Pendelkugellager (nicht gezeigt) ausgebildet sein.Furthermore, the bearing arrangement can also be designed as a self-aligning ball bearing (not shown).

BezugszeichenlisteReference List

100100
Chassischassis
101101
Sensorsensor
102102
Sichtfeldfield of view
103103
erstes verändertes Sichtfeldfirst changed field of view
104104
zweites verändertes Sichtfeldsecond altered field of view
11
Sensorsensor
22
erste Kaskadefirst cascade
33
erste Lagerzapfen der ersten Kaskadefirst journals of the first cascade
44
zweite Kaskadesecond cascade
55
zweite Lagerzapfen der zweiten Kaskadesecond journal of the second cascade
66
dritte Kaskadethird cascade
77
dritte Lagerzapfen der dritten Kaskadethird journal of the third cascade
88th
verschwenkbarer Ringpivoting ring
99
erstes Sichtfeldfirst field of view
1010
zweites Sichtfeldsecond field of view
1111
Erkennungseinheitrecognition unit
1212
Pendelpendulum
1313
Pfeilearrows
1414
Pendelträgerpendulum beam
1515
verschwenkbares Elementpivoting element

Claims (13)

Fahrzeuganordnung zur Erfassung eines Umfeldbildes eines Fahrzeugs, umfassend zumindest eine Fahrzeugkomponente und einen Sensor (1), welcher zur Erfassung des Umfeldbildes ausgebildet ist, wobei eine mechanische, abhängig von der Bewegung der Fahrzeugkomponente, um zumindest zwei Achsen verschwenkbare Lagerungsanordnung vorgesehen ist, welche an der Fahrzeugkomponente angeordnet ist und in welcher der Sensor (1) angeordnet ist und welche den Sensor (1) bei Betrieb des Fahrzeugs von zumindest einer Nick- und/oder Rollbewegung der Fahrzeugkomponente entkoppelt, so dass die Orientierung des Sensors (1) bei Bewegung der Fahrzeugkomponente während des Betriebs des Fahrzeugs nahezu beibehalten wird, wobei die Lagerungsanordnung eine erste Kaskade (2) umfasst, wobei der Sensor (1) in der ersten Kaskade (2) angeordnet ist oder als erste Kaskade (2) ausgebildet ist, und wobei die erste Kaskade (2) zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende erste Lagerzapfen (3) entlang einer ersten Lagerachse aufweist, wobei die Lagerungsanordnung ferner ein konzentrisch, um die erste Kaskade (2) gelagerte äußere zweite Kaskade (4) umfasst, wobei die zweite Kaskade (4) zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende zweite Lagerzapfen (5) entlang einer zweiten Lagerachse, aufweist, wobei die ersten zwei Lagerzapfen (3) verdrehbar an der zweiten Kaskade (4) gelagert sind und wobei die Lagerungsanordnung ein äußeres Trägerelement umfasst, wobei die zweite Kaskade (4) in dem Trägerelement angeordnet ist, und wobei die Lagerzapfen (5) der zweiten Kaskade (4) verdrehbar am Trägerelement gelagert sind, und wobei die Lagerachsen der ersten Kaskade (2) und zweiten Kaskade (4) im Wesentlichen orthogonal zueinander sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement als äußere dritte Kaskade (6) ausgebildet ist, wobei die dritte Kaskade (6) konzentrisch um die zweite Kaskade (4) gelagert ist, und wobei die dritte Kaskade (6) zwei, sich gegenüberliegende, nach außen weisende dritte Lagerzapfen (7) entlang einer dritten Lagerachse aufweist, und wobei die dritte Kaskade (6) in einem Träger angeordnet ist, und wobei die zwei Lagerzapfen (7) der dritten Kaskade (6) verschwenkbar am Träger gelagert sind und wobei die dritte Lagerachse im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Lagerachse und der zweiten Lagerachse ist. Vehicle arrangement for capturing an image of the surroundings of a vehicle, comprising at least one vehicle component and a sensor (1) which is designed to capture the image of the surroundings, a mechanical bearing arrangement which can be pivoted about at least two axes depending on the movement of the vehicle component being provided and which is on the vehicle component is arranged and in which the sensor (1) is arranged and which decouples the sensor (1) from at least one pitching and/or rolling movement of the vehicle component during operation of the vehicle, so that the orientation of the sensor (1) during movement of the vehicle component is almost maintained during operation of the vehicle, the bearing arrangement comprising a first cascade (2), the sensor (1) being arranged in the first cascade (2) or being designed as a first cascade (2), and the first cascade (2) two opposed, outwardly facing first bearing journals (3) along a first ply axis, the bearing arrangement further comprising an outer second cascade (4) mounted concentrically around the first cascade (2), the second cascade (4) having two opposite, outward-pointing second bearing journals (5) along a second bearing axis , wherein the first two bearing journals (3) are rotatably mounted on the second cascade (4) and the bearing arrangement comprises an outer carrier element, the second cascade (4) being arranged in the carrier element, and the bearing journals (5) of the second cascade (4) are rotatably mounted on the carrier element, and wherein the bearing axes of the first cascade (2) and second cascade (4) are essentially orthogonal to one another, characterized in that the carrier element is designed as an outer third cascade (6), wherein the third cascade (6) is mounted concentrically around the second cascade (4), and wherein the third cascade (6) has two opposite, outwardly pointing third bearing zap fen (7) along a third bearing axis, and wherein the third cascade (6) is arranged in a carrier, and wherein the two bearing pins (7) of the third cascade (6) are pivotably mounted on the carrier and the third bearing axis is essentially is orthogonal to the first bearing axis and the second bearing axis. Fahrzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerachse der ersten Kaskade entlang einer Rollachse des Fahrzeugs und die zweite Lagerachse der zweiten Kaskade (4) entlang einer Gierachse des Fahrzeugs ausgebildet ist.vehicle arrangement claim 1 , characterized in that the first bearing axis of the first cascade is formed along a roll axis of the vehicle and the second bearing axis of the second cascade (4) is formed along a yaw axis of the vehicle. Fahrzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lagerachse der dritten Kaskade (6) entlang einer Nickachse des Fahrzeugs ausgebildet ist.vehicle arrangement claim 1 , characterized in that the third bearing axis of the third cascade (6) is formed along a pitch axis of the vehicle. Fahrzeuganordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Kaskade (2), die zweite Kaskade (4) und die dritte Kaskade (6) jeweils als Kardanring oder ringförmig ausgebildet ist.vehicle arrangement claim 1 or 3 , characterized in that both the first cascade (2), the second cascade (4) and the third cascade (6) are each designed as a cardan ring or ring-shaped. Fahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger an der Fahrzeugkomponente angeordnet ist oder mit dieser verbunden ist.Vehicle arrangement according to one of the preceding Claims 1 , 3 or 4 , characterized in that the carrier is arranged on the vehicle component or is connected to it. Fahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Aktorenvorrichtung vorgesehen ist, wobei die elektrische Aktorenvorrichtung mit der Lagerungsanordnung wirkverbunden ist, und wobei die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Orientierung des Sensors (1) durch die Lagerungsanordnung ausgebildet ist.Vehicle arrangement according to one of the preceding Claims 1 until 5 , characterized in that an electrical actuator device is provided, wherein the electrical actuator device is operatively connected to the storage arrangement, and wherein the electrical actuator device for setting a desired orientation of the sensor (1) is formed by the storage arrangement. Fahrzeuganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Aktorenvorrichtung als konzentrisch ausgebildete, elektrisch verschwenkbare erste Kaskade (2) ausgebildet ist, welcher zwischen dem Sensor (1) und der zweiten Kaskade (4) angeordnet ist.vehicle arrangement claim 6 , characterized in that the electrical actuator device is designed as a concentrically designed, electrically pivotable first cascade (2) which is arranged between the sensor (1) and the second cascade (4). Fahrzeuganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorenvorrichtung als elektromagnetische Aktoren ausgebildet sind, welche zumindest mit der Lagerachse der ersten Kaskade (2) und/oder mit der zweiten Kaskade (4) und/oder mit der dritten Kaskade (6) verbunden sind, zur separaten Verstellung des Sensors (1) um die erste Lagerachse der ersten Kaskade (2), und/oder die zweite Lagerachse der zweiten Kaskade (4) und/oder die dritte Lagerachse der dritten Kaskade (6).vehicle arrangement claim 6 , characterized in that the actuator device is designed as an electromagnetic actuator which is connected at least to the bearing axis of the first cascade (2) and/or to the second cascade (4) and/or to the third cascade (6), for separate adjustment of the sensor (1) around the first bearing axis of the first cascade (2), and/or the second bearing axis of the second cascade (4) and/or the third bearing axis of the third cascade (6). Fahrzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung als pendelartige Lagerung mit einem Pendel (12) ausgebildet ist und der Sensor (1) an dem Pendel (12) angeordnet ist, und ferner ein Pendelträger (14) vorgesehen ist, welcher an der Fahrzeugkomponente angeordnet ist und wobei das Pendel (12) frei in dem Pendelträger (14) gelagert ist.vehicle arrangement claim 1 , characterized in that the bearing arrangement is designed as a pendulum-like bearing with a pendulum (12) and the sensor (1) is arranged on the pendulum (12), and a pendulum support (14) is also provided, which is arranged on the vehicle component and wherein the pendulum (12) is freely mounted in the pendulum support (14). Fahrzeuganordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Aktorenvorrichtung vorgesehen ist, wobei die elektrische Aktorenvorrichtung mit der Lagerungsanordnung wirkverbunden ist, und wobei die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung einer gewünschten Orientierung des Sensors (1) anhand des Pendels (12) ausgebildet ist.vehicle arrangement claim 9 , characterized in that an electrical actuator device is provided, wherein the electrical actuator device is operatively connected to the bearing arrangement, and wherein the electrical actuator device is designed to set a desired orientation of the sensor (1) using the pendulum (12). Fahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennungseinheit (11) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, aus einer aktuellen Orientierung des Fahrzeugs eine gewünschte Orientierung zu bestimmen und diese an die elektrische Aktorenvorrichtung zu übermitteln.Vehicle arrangement according to one of the preceding Claims 6 until 8th or 10 , characterized in that a detection unit (11) is provided, which is designed to determine a desired orientation from a current orientation of the vehicle and to transmit this to the electrical actuator device. Fahrzeuganordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren vorgesehen sind, welche anhand der elektrischen Aktorenvorrichtung einstellbar sind und eine Erkennungseinheit (11) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, aus den erfassten Umfeldbildern der Sensoren eine gewünschte Orientierung für jeden Sensor zu bestimmen und diese an die elektrische Aktorenvorrichtung zur Einstellung des jeweiligen Sensors zu übermitteln.vehicle arrangement claim 11 , characterized in that several sensors are provided, which can be adjusted using the electrical actuator device and a detection unit (11) is provided, which is designed to determine a desired orientation for each sensor from the captured images of the surroundings and this to the electrical To transmit actuator device for setting the respective sensor. Fahrzeug mit einer Fahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle with a vehicle arrangement according to one of the preceding claims.
DE102021207211.9A 2021-04-23 2021-07-08 Bearing concept for a sensor for detecting the surroundings of a vehicle Active DE102021207211B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021204061.6 2021-04-23
DE102021204061 2021-04-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102021207211A1 DE102021207211A1 (en) 2022-10-27
DE102021207211B4 true DE102021207211B4 (en) 2022-11-10

Family

ID=83507906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021207211.9A Active DE102021207211B4 (en) 2021-04-23 2021-07-08 Bearing concept for a sensor for detecting the surroundings of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021207211B4 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10131196A1 (en) 2001-06-28 2003-01-16 Bosch Gmbh Robert Device for the detection of objects, people or the like
US20050041965A1 (en) 2003-08-22 2005-02-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Image pickup device and method for manufacturing the same
DE202015104758U1 (en) 2015-09-08 2015-10-26 W. Ludolph Gmbh & Co. Kg Alignment and stabilization device for mounting an optical device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10131196A1 (en) 2001-06-28 2003-01-16 Bosch Gmbh Robert Device for the detection of objects, people or the like
US20050041965A1 (en) 2003-08-22 2005-02-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Image pickup device and method for manufacturing the same
DE202015104758U1 (en) 2015-09-08 2015-10-26 W. Ludolph Gmbh & Co. Kg Alignment and stabilization device for mounting an optical device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021207211A1 (en) 2022-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3510463B1 (en) Sensor array for an autonomously operated utility vehicle and method for surround-view image acquisition
EP1797534B1 (en) Method for detecting an optical structure
DE102012025322B4 (en) Motor vehicle with camera monitor system
DE102020107789B4 (en) Vision system for a vehicle and method for switching between image areas displayed by the vision system
DE102010062696A1 (en) Method and device for calibrating and adjusting a vehicle environment sensor.
DE102016220075A1 (en) Motor vehicle and method for 360 ° field detection
EP3555877A1 (en) Method for monitoring the vehicle surroundings of a vehicle combination and monitoring system
WO2006040217A1 (en) Device for calibrating an image sensor system in a motor vehicle
DE102017211395B4 (en) Method for supporting a coupling process and support system
DE102021207558B4 (en) Camera system and method for generating a 3D view with a camera system
DE102021108224B4 (en) Contactless absolute tilt position sensor for electrically adjustable columns
DE102017109445A1 (en) Calibration of a vehicle camera device in the vehicle longitudinal direction or vehicle transverse direction
EP3356203A1 (en) Method for determining a parking surface for parking a motor vehicle, driver assistance system, and motor vehicle
DE102020007772A1 (en) Procedure for in-service calibration of a lidar and vehicle
DE102013103952B4 (en) Lane detection at full speed with an all-round vision system
DE102017123228A1 (en) Method for classifying an object point as static or dynamic, driver assistance system and motor vehicle
DE102013103953A1 (en) Method for recognizing vehicle traveling lane, involves determining whether boundary line representations are rectilinear within threshold, and using model matching method to identify boundary lines in every frame if threshold is met
DE102021207211B4 (en) Bearing concept for a sensor for detecting the surroundings of a vehicle
DE102021116289B4 (en) Agricultural equipment and methods for steering agricultural equipment
EP2603403B1 (en) Method of displaying pictures on a display in a motor vehicle, corresponding driver assistance system and vehicle
DE102015006571A1 (en) Device and method for determining a torsion of a body and / or a chassis
WO2018172240A1 (en) Method and evaluation device for capturing the surroundings of a vehicle, and vehicle
EP1830572B1 (en) Visual curve front video system
DE102019200099A1 (en) Sensor device for an ego vehicle, driver assistance device and vehicle with such a sensor device
DE102018212251A1 (en) Method for tracking the adjustment of a radar sensor in a motor vehicle and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60R0011000000

Ipc: B60R0011040000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final