DE102019103145A1 - Multi-sensor device of a motor vehicle and method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Multi-Sensor-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Multi-Sensor-Vorrichtung zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit Umfeldsensoren. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Umfeldsensor, vorzugsweise ein derartiges Verfahren zur Anpassung der Fahrzeugausstattung an eine Autonomiestufe, mittels derer das Kraftfahrzeug autonom fahrbar ist. Die Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) umfasst einen Multi-Sensor-Träger (2), der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist und hierzu mehrere Sensorhalterungen (3) aufweist, und mindestens zwei Umfeldsensoren (4), die auf dem Multi-Sensor-Träger (2) gehaltert sind und die aus einer Gruppe von Umfeldsensoren ausgewählt sind, die einen Radar-sensor (6), einen LIDAR-Sensor (7), einen Ultraschallsensor und eine Kamera (5) umfasst.The invention relates to a multi-sensor device for a motor vehicle, in particular a multi-sensor device for equipping a motor vehicle with environment sensors. The invention also relates to a method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor, preferably such a method for adapting the vehicle equipment to an autonomy level by means of which the motor vehicle can be driven autonomously. The multi-sensor device (1; 10; 100) comprises a multi-sensor carrier (2), which is designed to accommodate several environment sensors and for this purpose has several sensor holders (3), and at least two environment sensors (4) which the multi-sensor carrier (2) and which are selected from a group of environment sensors, which comprises a radar sensor (6), a LIDAR sensor (7), an ultrasonic sensor and a camera (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Multi-Sensor-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Multi-Sensor-Vorrichtung zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit Umfeldsensoren. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Umfeldsensor, vorzugsweise ein derartiges Verfahren zur Anpassung der Fahrzeugausstattung an eine höhere Autonomiestufe, mit der der Funktionsumfang des Fahrerassistenzsystems erhöht wird.The invention relates to a multi-sensor device for a motor vehicle, in particular a multi-sensor device for equipping a motor vehicle with environment sensors. The invention also relates to a method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor, preferably such a method for adapting the vehicle equipment to a higher level of autonomy, with which the functional scope of the driver assistance system is increased.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs und zur Ansteuerung von Sicherungsmitteln Umfeldsensoren einzusetzen, mit denen insbesondere Objekte erkannt werden können und/oder der Abstand zu Objekten, wie beispielsweise anderen Fahrzeugen bzw. Hindernissen, bestimmt werden kann. Die Sensoren sind dabei in der Regel als Radar-, Infrarot- oder Ultraschallsensoren ausgeführt, die über einen Sender verfügen, der elektromagnetische oder akustische Wellen aussendet, die von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs reflektiert werden. Der reflektierte Anteil der Wellen wird von einem Empfänger erfasst, wobei aus der Laufzeit der reflektierten Wellen der Abstand zu den Objekten bestimmt werden kann. Auch Kameras können als Umfeldsensoren eingesetzt werden.It is known from the prior art to use environment sensors to support the driver of a motor vehicle and to control securing means, with which objects in particular can be recognized and / or the distance to objects such as other vehicles or obstacles can be determined. The sensors are usually designed as radar, infrared or ultrasonic sensors that have a transmitter that emits electromagnetic or acoustic waves that are reflected by objects in the vicinity of the vehicle. The reflected portion of the waves is recorded by a receiver, and the distance to the objects can be determined from the transit time of the reflected waves. Cameras can also be used as environment sensors.

Aus dem Stand der Technik sind ferner Kraftfahrzeuge bekannt, die in einem autonomen oder teilautonomen Fahrmodus betreibbar sind, in welchem das Kraftfahrzeug mithilfe eines Fahrerassistenzsystems selbsttätig sowohl eine Längsführung als auch eine Querführung des Kraftfahrzeugs umfassende Fahrzeugführung durchführt. Hierbei können unterschiedliche Autonomiestufen (Level) beispielweise gemäß der Norm SAE J3016 in sechs Stufen klassifiziert werden, die nachfolgend als SAE-Stufen oder SAE-Level bezeichnet werden.Furthermore, motor vehicles are known from the prior art which can be operated in an autonomous or semi-autonomous driving mode in which the motor vehicle automatically performs both longitudinal guidance and lateral guidance of the motor vehicle with the aid of a driver assistance system. Different levels of autonomy can be classified into six levels, for example according to the SAE J3016 standard, which are referred to below as SAE levels or SAE levels.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 010 006 A1 ist beispielsweise ferner ein Verfahren zum teilautonomen oder autonomen Fahren eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems bekannt. Hierbei werden mittels einer Umfeldsensorik Daten des Umfelds des Kraftfahrzeugs bestimmt. Aus den Umfelddaten wird dann eine Fahrstrategie zum teilautonomen oder autonomen Fahren bestimmt.From the publication DE 10 2009 010 006 A1 For example, a method for partially autonomous or autonomous driving of a motor vehicle by means of a driver assistance system is also known. In this case, data of the surroundings of the motor vehicle are determined by means of an environmental sensor system. A driving strategy for semi-autonomous or autonomous driving is then determined from the environment data.

Im Hinblick auf die zunehmende Bedeutung von Fahrerassistenzsystemen und autonom betreibbaren Fahrzeugen werden zunehmend hohe Anforderungen an die Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs gestellt. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die bekannten Ansätze, um Fahrzeuge mit einer Umfeldsensorik auszustatten, zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, einen verbesserten Ansatz bereitzustellen, um Kraftfahrzeuge flexibel, bauraum-effizient und mit geringen Montageaufwänden mit mehreren Umfeldsensoren ausstatten zu können und/oder um die Sensorausstattung zur Umfeldausstattung eines Fahrzeugs montage- und kosteneffizient an unterschiedliche Anforderungen betreffend die autonome Fahrfähigkeit des Kraftfahrzeugs anpassen zu können.In view of the increasing importance of driver assistance systems and autonomously operated vehicles, increasingly high demands are placed on the environment sensors of the motor vehicle. It is therefore an object of the invention to improve the known approaches for equipping vehicles with an environment sensor system. The object of the invention is in particular to provide an improved approach in order to be able to equip motor vehicles flexibly, space-efficiently and with little installation effort with multiple environment sensors and / or to assemble and cost-efficiently to fit the sensor equipment for the environment of a vehicle to different requirements regarding the autonomous To be able to adapt the driving ability of the motor vehicle.

Diese Aufgaben werden durch Vorrichtungen und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.These objects are achieved by devices and methods with the features of the independent claims. Advantageous embodiments and applications of the invention emerge from the dependent claims and are explained in more detail in the following description with partial reference to the figures.

Gemäß einem ersten allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, die einen Träger umfasst, der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist und hierzu mehrere Sensorhalterungen aufweist. Entsprechend wird der Träger nachfolgend auch als Multi-Sensor-Träger bezeichnet. Die Vorrichtung umfasst ferner mindestens zwei Umfeldsensoren, die auf dem Multi-Sensor-Träger gehaltert sind und die aus einer Gruppe von Umfeldsensoren ausgewählt sind, die einen Radarsensor, einen LIDAR-Sensor, einen Ultraschallsensor und eine Kamera umfasst. Entsprechend wird die Vorrichtung nachfolgend auch als Multi-Sensor-Vorrichtung bezeichnet. Die Multi-Sensor-Vorrichtung, die auch als Anschlussmodul für mehrere Umfeldsensoren bezeichnet werden kann, ist daher zur Aufnahme mehrerer unterschiedlicher Typen von Umfeldsensoren ausgebildet. Beispielsweise kann die Multi-Sensor-Vorrichtung einen Radarsensor und eine Kamera umfassen, die auf dem Multi-Sensor-Träger gehaltert sind.According to a first general aspect of the invention, a device of a motor vehicle is provided which comprises a carrier which is designed to accommodate a plurality of environment sensors and for this purpose has a plurality of sensor holders. Accordingly, the carrier is also referred to below as a multi-sensor carrier. The device further comprises at least two environment sensors, which are held on the multi-sensor carrier and which are selected from a group of environment sensors, which includes a radar sensor, a LIDAR sensor, an ultrasonic sensor and a camera. Accordingly, the device is also referred to below as a multi-sensor device. The multi-sensor device, which can also be referred to as a connection module for several environment sensors, is therefore designed to accommodate several different types of environment sensors. For example, the multi-sensor device can comprise a radar sensor and a camera, which are held on the multi-sensor carrier.

Unter dem Begriff eines „Umfeldsensors“ soll ein Sensor verstanden sein, der ausgebildet ist, die Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs und/oder zur Ansteuerung von Sicherungsmitteln. Mit Hilfe eines Umfeldsensors können beispielsweise Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs erkannt werden und/oder der Abstand zu Objekten, wie beispielsweise anderen Fahrzeugen bzw. Hindernissen, bestimmt werden. Der Umfeldsensor kann vorzugsweise ein Radar-Sensor, ein LIDAR-Sensor, ein Ultraschallsensor oder eine Kamera sein.The term “surroundings sensor” should be understood to mean a sensor which is designed to detect the surroundings of the motor vehicle to support the driver of a motor vehicle and / or to control safety devices. With the aid of an environment sensor, for example, objects in the environment of the motor vehicle can be detected and / or the distance to objects, such as other vehicles or obstacles, can be determined. The environment sensor can preferably be a radar sensor, a LIDAR sensor, an ultrasonic sensor or a camera.

Ein besonderer Vorzug der Erfindung liegt somit darin, dass mehrere Umfeldsensoren auf einem Sensorträger gehaltert werden können und sind. Ferner kann der Multi-Sensor-Träger wahlweise mit unterschiedlichen Umfeldsensoren bestückt werden, so dass die Sensorkonfiguration des Kraftfahrzeugs flexibel und mit geringem Montageaufwand an unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen angepasst werden kann.A particular advantage of the invention is that several environment sensors can and are held on a sensor carrier. Furthermore, the multi-sensor carrier can optionally be equipped with different environment sensors, so that the sensor configuration of the motor vehicle can be adjusted flexibly and with little installation effort different vehicle configurations can be adapted.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Multi-Sensor-Träger zur Aufnahme von mindestens vier Umfeldsensoren ausgebildet, aufweisend mindestens vier Sensorhalterungen. Weiter vorzugsweise kann der Multi-Sensor-Träger zur Aufnahme von mindestens sechs Umfeldsensoren ausgebildet sein, aufweisend mindestens sechs Sensorhalterungen. Gemäß diesen Ausführungsformen können mittels einem einzigen Bauteil, dem Multi-Sensor-Träger, unterschiedliche Sensorkonfigurationen realisiert werden, um z. B. Fahrzeuge der gleichen Baureihe an unterschiedliche Autonomiestufen des Fahrzeugs oder Entwicklungsstadien der Fahrerassistenzsysteme anpassen zu können. Es muss hierzu lediglich die Bestückung des Multi-Sensor-Trägers geändert werden. Der im Fahrzeug benötigte Bauraum zur Montage der Multi-Sensor-Vorrichtung kann unverändert bleiben.According to a preferred embodiment, the multi-sensor carrier is designed to hold at least four environment sensors, having at least four sensor holders. The multi-sensor carrier can further preferably be designed to accommodate at least six environment sensors, having at least six sensor holders. According to these embodiments, different sensor configurations can be implemented by means of a single component, the multi-sensor carrier, in order to e.g. B. to be able to adapt vehicles of the same series to different autonomy levels of the vehicle or development stages of the driver assistance systems. All that has to be done is to change the configuration of the multi-sensor carrier. The space required in the vehicle for mounting the multi-sensor device can remain unchanged.

Entsprechend diesen Ausführungsformen kann beispielsweise die Multi-Sensor-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsvariante einen Radarsensor, eine Kamera und zwei LIDAR-Sensoren, die auf dem Multi-Sensor-Träger gehaltert sind, umfassen. Diese Variante kann lediglich beispielhaft zur Realisierung einer Fahrzeugautomatisierung gemäß SAE-Level 3 verwendet werden. Die Multi-Sensor-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann beispielsweise einen Radarsensor, zwei Kameras und vier LIDAR-Sensoren, die auf dem Multi-Sensor-Träger gehaltert sind, umfassen. Diese Variante kann lediglich beispielhaft zur Realisierung einer Fahrzeugautomatisierung gemäß SAE-Level 4 verwendet werden.According to these embodiments, the multi-sensor device according to a further embodiment variant can comprise, for example, a radar sensor, a camera and two LIDAR sensors that are mounted on the multi-sensor carrier. This variant can only be used as an example to implement vehicle automation according to SAE level 3. The multi-sensor device according to a further embodiment variant can for example comprise a radar sensor, two cameras and four LIDAR sensors, which are held on the multi-sensor carrier. This variant can only be used as an example for implementing vehicle automation according to SAE level 4.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Multi-Sensor-Träger zweiteilig ausgeführt sein: ein mehrere Sensorhalterungen aufweisendes Innenteil und ein Außenteil, das Befestigungsstellen zur Befestigung der Vorrichtung an einer fahrzeugseitigen Montageposition aufweist. Hierbei ist das Innenteil vorzugsweise lösbar am Außenteil befestigt. Dies ermöglicht eine einfach zu realisierende Upgrade-Fähigkeit der Multi-Sensor-Vorrichtung in einer Werkstatt, in dem lediglich das Innenteil gegen ein neues Innenteil, das eine andere Sensorbestückung aufweist, ausgetauscht wird, während das Außenteil weiterverwendet werden kann. Dies ermöglicht eine leichtere Anpassung an zukünftige Entwicklungen. Der Kunde kann sich leicht zusätzliche Funktionen in der Werkstatt nachrüsten lassen. Ebenso gibt es Vorteile aus Fahrzeughersteller-Perspektive ohne sog. Package-Änderungen am Fahrzeug neue Sensoren für erweiterte Funktionalität einzuführen. Weitere Vorteile liegen in der verbesserten Massenproduktion, da viele Gleichteile erzeugt werden bei gleichbleibendem Außenteil.According to a further preferred embodiment, the multi-sensor carrier can be designed in two parts: an inner part having a plurality of sensor holders and an outer part which has fastening points for fastening the device to an installation position on the vehicle. Here, the inner part is preferably releasably attached to the outer part. This enables the multi-sensor device to be easily upgraded in a workshop, in which only the inner part is exchanged for a new inner part that has a different sensor configuration, while the outer part can continue to be used. This enables easier adaptation to future developments. The customer can easily have additional functions retrofitted in the workshop. There are also advantages from a vehicle manufacturer's perspective without introducing new sensors for expanded functionality in the vehicle without so-called package changes. Further advantages lie in the improved mass production, since many identical parts are produced while the outer part remains the same.

Sollen beispielsweise Sensoren verbaut werden, die nicht in die bestehenden Halterungen passen, könnte aufgrund des zweiteiligen Aufbaus ein neues Innenteil mit angepassten Halterungen für den Multi-Sensor-Träger entworfen werden, während das Außenteil mit den Befestigungsstellen am Fahrzeug nicht verändert werden muss.If, for example, sensors are to be installed that do not fit into the existing brackets, a new inner part with adapted brackets for the multi-sensor carrier could be designed due to the two-part structure, while the outer part with the fastening points on the vehicle does not have to be changed.

Ferner kann der Multi-Sensor-Träger einteilig ausgeführt sein.Furthermore, the multi-sensor carrier can be made in one piece.

Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Sensorhalterungen in einer Montageebene verteilt angeordnet sind, so dass die in den Sensorhalterungen gehalterten Umfeldsensoren in der Montageebene nebeneinander angeordnet sind, vorzugsweise derart, dass die Erfassungsrichtung der Umfeldsensoren im Wesentlichen gleich ist. Mit anderen Worten können die Umfeldsensoren auf der Sensorhalterung nebeneinander verteilt angeordnet werden und alle in die gleiche Richtung relativ zum Fahrzeug schauen, um das Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Der Multi-Sensor-Träger kann als starres Bauteil ausgeführt sein.Furthermore, there is the possibility that the sensor holders are arranged distributed in a mounting plane, so that the environment sensors held in the sensor holders are arranged next to one another in the mounting plane, preferably in such a way that the detection direction of the environment sensors is essentially the same. In other words, the environment sensors can be distributed next to one another on the sensor holder and all can look in the same direction relative to the vehicle in order to capture the environment of the vehicle. The multi-sensor carrier can be designed as a rigid component.

Alternative kann der Multi-Sensor-Träger so ausgeführt ist, dass die Sensorhalterungen in zwei zueinander nicht parallelen Ebenen, vorzugsweise zueinander senkrecht verlaufenden Ebenen angeordnet sind, so dass zumindest ein Sensor in Fahrtrichtung nach vorne sehen kann und ein anderer Sensor hierzu seitlich eingebaut werden kann, um ein seitliches Fahrzeugumfeld zu erfassen. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um einen „um die Ecke gehenden“ Multi-Sensor-Träger.Alternatively, the multi-sensor carrier can be designed in such a way that the sensor holders are arranged in two planes that are not parallel to one another, preferably planes that run perpendicular to one another, so that at least one sensor can see forward in the direction of travel and another sensor can be installed laterally for this purpose to capture a lateral vehicle environment. To put it simply, it is a “cornering” multi-sensor carrier.

Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Multi-Sensor-Vorrichtung einen Zusatzträger oder eine Zusatzhalterung zur Halterung eines Umfeldsensors aufweist. Der Zusatzträger oder die Zusatzhalterung kann im Bereich einer der Sensorhalterungen lösbar auf dem Multi-Sensor-Träger montierbar sein. Alternativ kann der Zusatzträger bereits fest am Multi-Sensor-Träger verbaut sein. Der Zusatzträger oder die Zusatzhalterung ist zur Halterung eines Umfeldsensors ausgelegt, der eine unterschiedlichere Abmessung und/oder Baugröße aufweist als ein Umfeldsensor, der in der Sensorhalterung gehaltert werden kann, die in dem Bereich angeordnet ist, wo der Zusatzträger oder die Zusatzhalterung verbaut oder montierbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die gleiche Montagestelle des Multi-Sensor-Trägers wahlweise mit Umfeldsensoren unterschiedlicher Abmessungen bzw. Baugröße bestückt werden kann. Dies bietet sich insbesondere für Umfeldsensoren an, die nicht gleichzeitig verwendet werden. Dadurch kann die Flexibilität und die Multi-Sensor-Fähigkeit weiter erhöht werden, ohne die Grundabmessungen der Multi Sensor-Vorrichtungen anpassen zu müssen.Alternatively or additionally, there is the possibility that the multi-sensor device has an additional carrier or an additional holder for holding an environment sensor. The additional carrier or the additional holder can be detachably mountable on the multi-sensor carrier in the area of one of the sensor holders. Alternatively, the additional carrier can already be permanently installed on the multi-sensor carrier. The additional carrier or the additional holder is designed to hold an environment sensor that has different dimensions and / or size than an environment sensor that can be held in the sensor holder that is arranged in the area where the additional carrier or the additional holder is installed or mountable . This offers the advantage that the same assembly point of the multi-sensor carrier can optionally be equipped with environment sensors of different dimensions or sizes. This is particularly useful for environment sensors that are not used at the same time. As a result, the flexibility and the multi-sensor capability can be increased further without having to adapt the basic dimensions of the multi-sensor devices.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass Sensorhalterungen des Multi-Sensor-Trägers, in denen kein Umfeldsensor gehaltert ist, mit einer gemeinsamen oder jeweils mit einer separaten Abdeckungskappe verdeckt und/oder verblendet sind. In ähnlicher Weise kann vorgesehen sein, dass ein von einer Sensorhalterung des Multi-Sensor-Trägers ausgebildeter Hohlraum zur Aufnahme eines Umfeldsensors, in dem kein Umfeldsensor aktuell gehaltert ist, mit einer Abdeckungskappe verdeckt und/oder verblendet ist. Dadurch können nicht verwendete Montageplätze für Umfeldsensoren besser vor Schmutz, Feuchtigkeit oder mechanischer Beschädigung geschützt werden. According to a further aspect, it can be provided that sensor holders of the multi-sensor carrier, in which no environment sensor is held, are covered and / or concealed with a common or each with a separate cover cap. In a similar way it can be provided that a cavity formed by a sensor holder of the multi-sensor carrier for receiving an environment sensor, in which no environment sensor is currently held, is covered and / or covered with a cover cap. This means that unused assembly areas for environmental sensors can be better protected from dirt, moisture or mechanical damage.

Alternativ oder zusätzlich kann der Multi-Sensor-Träger an seiner Rückseite mehrere Anschlussmodule zur elektrischen Stromversorgung und/oder zur Datenkommunikation aufweisen. Hierbei weist jede Sensorhalterung mindestens eine Leitung zur Stromversorgung auf, die über das Anschlussmodul zur elektrischen Stromversorgung mit einer fahrzeugseitigen Stromquelle verbindbar ist sowie eine Leitung zur Datenkommunikation, die über ein Anschlussmodul zur Datenkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Datenverarbeitungseinheit verbindbar ist. Anders ausgedrückt: Jede Sensorhalterung weist mindestens eine Leitung zur Stromversorgung sowie mindestens eine Leitung zur Datenversorgung auf, wobei jede strom- und Datenleitung über die Anschlussmodule geroutet werden. Alternativ besteht hierbei auch die Möglichkeit, dass Sensorhalterungen eine Leitung aufweisen, die sowohl zur Stromversorgung als auch zur Datenkommunikation dient (z. B:. Power over Ethernet-Leitung oder Power over Coax-Leitung). Bei der Verwendung einer solchen Schnittstelle ist keine Verbindung der spezifischen Sensorhalterung zum Anschlussmodul Stromversorgung auf dem Multi-Sensor-Träger von Nöten. Vorzugsweise ist jedes Anschlussmodul mit einem oder mehreren Datenkabel angeschlossen, mindestens jedoch mit CAN und Strom. Anstatt einem CAN-Anschluss kann auch ein Ethernet-Anschluss vorgesehen sein.Alternatively or additionally, the multi-sensor carrier can have several connection modules on its rear side for electrical power supply and / or for data communication. Each sensor holder has at least one line for power supply, which can be connected to a vehicle-side power source via the connection module for electrical power supply, and a line for data communication, which can be connected to a vehicle-side data processing unit via a connection module for data communication. In other words, each sensor holder has at least one line for power supply and at least one line for data supply, with each power and data line being routed via the connection modules. As an alternative, there is also the possibility that the sensor mounts have a line that is used for both power supply and data communication (e.g. Power over Ethernet line or Power over Coax line). When using such an interface, there is no need to connect the specific sensor holder to the power supply connection module on the multi-sensor carrier. Each connection module is preferably connected with one or more data cables, but at least with CAN and power. Instead of a CAN connection, an Ethernet connection can also be provided.

Die Anschlussmodule sind vorzugsweise beabstandet zueinander angeordnet. Die Anschlussmodule können auch als Schnittstellenmodule bezeichnet werden. Ein Anschlussmodul bündelt (clustert) vorzugsweise eine bestimmte Anschlussfunktion für alle Sensorhalterungen oder für die in dem Multi-Sensor-Träger gehalterten Sensoren. Hierdurch sind somit die Sensorhalterungen an die für sie festgelegten jeweiligen Anschlussmodule angeschlossen.The connection modules are preferably arranged at a distance from one another. The connection modules can also be referred to as interface modules. A connection module preferably bundles (clusters) a specific connection function for all sensor holders or for the sensors held in the multi-sensor carrier. As a result, the sensor holders are thus connected to the respective connection modules specified for them.

Eine Anschlussfunktion kann die Stromversorgung oder eine Art der Datenkommunikation (z. B. Datenbus- oder CAN-BUS-Anschluss) sein. Beispielsweise kann die Multi-Sensor-Vorrichtung mindestens zwei Anschlussmodule zur Datenkommunikation aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die ein CAN-Anschlussmodul, ein Ethernet-Anschlussmodul, ein Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL)-Anschlussmodul und Flat Panel Display (FPD)-Link-Anschlussmodul umfasst. Die Multi-Sensor-Vorrichtung kann ferner ein Anschlussmodul zur zentralen Stromversorgung der Sensorhalterungen und/oder der in den Sensorhalterungen gehalterten Umfeldsensoren aufweisen.A connection function can be the power supply or a type of data communication (e.g. data bus or CAN-BUS connection). For example, the multi-sensor device can have at least two connection modules for data communication, which are selected from a group that includes a CAN connection module, an Ethernet connection module, a Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) connection module and a flat panel display (FPD). -Link connection module includes. The multi-sensor device can furthermore have a connection module for the central power supply of the sensor holders and / or the environment sensors held in the sensor holders.

Als eine Rückseite des Multi-Sensor-Trägers wird vorzugsweise diejenige Seite verstanden, die gegenüberliegend zu der Seite ist, über die die Umfeldsensoren Umgebungsinformationen erfassen, wenn diese in den Sensorhalterungen gehaltert sind.A rear side of the multi-sensor carrier is preferably understood to mean that side which is opposite the side via which the environment sensors detect information about the surroundings when they are held in the sensor holders.

Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die Möglichkeit, dass zumindest ein Teil der Anschlussmodule lösbar an der Rückseite des Multi-Sensor-Trägers befestigt ist. Dies bietet den Vorzug, dass Anschlussmodule leichter ausgetauscht werden können, falls ein anderes Anschlussmodul in einer weiteren Ausbaustufe der Multi-Sensor-Vorrichtung benötigt wird (Aufwärtskom pati bilität).According to a further aspect, there is the possibility that at least some of the connection modules are releasably attached to the rear of the multi-sensor carrier. This offers the advantage that connection modules can be exchanged more easily if another connection module is required in a further expansion stage of the multi-sensor device (upward compatibility).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Multi-Sensor-Vorrichtung, weiter vorzugsweise der Multi-Sensor-Träger, mit einer Sensorreinigungseinrichtung ausgestattet, die ausgebildet ist, einen oder mehrere der auf dem Multi-Sensor-Träger gehalterten Umfeldsensoren mit einer Reinigungsflüssigkeit zu reinigen. Die Sensorreinigungseinrichtung kann einen Reinigungsanschluss für eine Versorgung mit Reinigungsflüssigkeit und eine Reinigungsdüse für einen oder mehrere Sensoren, vorzugsweise nahegelegene, z. B. benachbarte, Sensoren umfassen, die in Fluidverbindung mit den Reinigungsanschluss steht. Ferner kann die Sensorreinigungseinrichtung eine Pumpe, weiter vorzugsweise eine Pumpe mit Ausgleichsbehälter, zur selektiven Steuerung der Reinigung vorgesehen sein. Die Pumpe kann ausgebildet sein, einen einstellbaren Versorgungsdruck bereitzustellen, mit dem Reinigungsflüssigkeit einem zu reinigenden Umfeldsensor zugeführt wird. Ferner kann gemäß einer weiteren Variante eine Wischeranlage integriert sein.According to a further embodiment, the multi-sensor device, more preferably the multi-sensor carrier, is equipped with a sensor cleaning device which is designed to clean one or more of the environment sensors held on the multi-sensor carrier with a cleaning fluid. The sensor cleaning device can have a cleaning connection for a supply of cleaning liquid and a cleaning nozzle for one or more sensors, preferably nearby, e.g. B. adjacent sensors, which is in fluid communication with the cleaning port. Furthermore, the sensor cleaning device can be provided with a pump, further preferably a pump with a compensating tank, for the selective control of the cleaning. The pump can be designed to provide an adjustable supply pressure with which cleaning liquid is supplied to an environment sensor to be cleaned. Furthermore, according to a further variant, a wiper system can be integrated.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt kann die Multi-Sensor-Vorrichtung in eine Fahrzeugleuchte integriert sein. Auf diese Weise kann bei Fahrzeugleuchten, beispielsweise Scheinwerfern, Bauraum innerhalb der Leuchte, der sonst nicht anderweitig benötigt wird, vorteilhafterweise genutzt werden, um bauraumsparend Umfeldsensoren unterzubringen.According to a further advantageous aspect, the multi-sensor device can be integrated into a vehicle lamp. In this way, in the case of vehicle lights, for example headlights, installation space within the light that is not otherwise required can advantageously be used to accommodate environment sensors in a space-saving manner.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, mit einer Multi-Sensor-Vorrichtung wie in diesem Dokument beschrieben. Das Kraftfahrzeug kann ein Nutzfahrzeug sein, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Omnibus.The invention also relates to a motor vehicle, preferably a road motor vehicle, with a multi-sensor device as in this one Document described. The motor vehicle can be a utility vehicle, for example a truck or omnibus.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Kraftfahrzeug ein Kraftfahrzeug sein, das gemäß einer Autonomiestufe (Level) von mindestens der Stufe 2 gemäß der Norm SAE J3016 assistiert oder autonom fahrbar ist. Gemäß einem weiteren Aspekt können in dem Multi-Sensor-Träger der Multi-Sensor-Vorrichtung ausschließlich Umfeldsensoren gehaltert sein, die zur Umfelderfassung des Fahrzeugs im Rahmen eines autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs verwendet werden.According to a preferred embodiment, the motor vehicle can be a motor vehicle which, according to an autonomy level (level) of at least the level 2 is assisted or autonomously driven in accordance with the SAE J3016 standard. According to a further aspect, only environment sensors can be held in the multi-sensor carrier of the multi-sensor device which are used to detect the environment of the vehicle in the context of an autonomous driving operation of the vehicle.

Gemäß einem zweiten allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Umfeldsensor bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Multi-Sensor-Trägers, der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist, vorzugweise zur Aufnahme mehrerer unterschiedlicher Typen von Umfeldsensoren, wobei der Multi-Sensor-Träger mehrere Sensorhalterungen aufweist. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen einer Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs und das Auswählen einer Zusammenstellung von Umfeldsensoren in Abhängigkeit von der bestimmten Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems und Montieren der ausgewählten Zusammenstellung von Umfeldsensoren in den Sensorhalterungen des Multi-Sensor-Trägers. Ein besonderer Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt somit darin, dass die Multi-Sensor-Vorrichtung für verschiedene Ausbaustufen eines Fahrzeugassistenzsystems und/oder Automatisierungslevel der Fahrzeugautomatisierung oder der autonomen Fahrfähigkeit verwendet werden kann. Hierbei kann die Multi-Sensor-Vorrichtung die gleichen Abmessungen oder das gleiche Package über verschiedene Fahrzeuge aufweisen und somit in einer Vielzahl von Fahrzeugen verbaut werden. Hierbei wird ein entsprechender Bauraum im sog. Package des Fahrzeugs, in dem der Multi-Sensor-Träger verbaut werden soll, vorgehalten.According to a second general aspect of the invention, a method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor is provided. The method comprises the provision of a multi-sensor carrier which is designed to accommodate a plurality of environment sensors, preferably to accommodate several different types of environment sensors, the multi-sensor carrier having a plurality of sensor holders. The method also includes determining a configuration and / or expansion stage of the driver assistance system of the vehicle and selecting a combination of environment sensors depending on the specific configuration and / or expansion stage of the driver assistance system and mounting the selected combination of environment sensors in the sensor mounts of the multi-sensor Carrier. A particular advantage of the method according to the invention is therefore that the multi-sensor device can be used for various expansion stages of a vehicle assistance system and / or automation level of vehicle automation or autonomous driving ability. Here, the multi-sensor device can have the same dimensions or the same package across different vehicles and can thus be installed in a large number of vehicles. A corresponding installation space is reserved in the so-called package of the vehicle in which the multi-sensor carrier is to be installed.

Entsprechend sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass der vorgenannte Schritt „Bestimmen einer Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs“ das Bestimmen einer Autonomiestufe (Level), z. B. gemäß der Norm SAE J3016 oder gemäß einer anderen Klassifizierung, aus einer vorbestimmten Auswahl von Autonomiestufen umfasst, wobei jeder der auswählbaren Autonomiestufen eine vorbestimmten Zusammenstellung von in dem Multi-Sensor-Träger zu montierenden Umfeldsensoren zugeordnet ist.Correspondingly, an advantageous embodiment provides that the aforementioned step “determining a configuration and / or expansion stage of the driver assistance system of the vehicle” involves determining an autonomy level, e.g. B. according to the standard SAE J3016 or according to another classification, from a predetermined selection of autonomy levels, each of the selectable autonomy levels being assigned a predetermined combination of environment sensors to be mounted in the multi-sensor carrier.

Für unterschiedliche Autonomiestufen können somit die Bestückung des Multi-Sensor-Trägers mit Umfeldsensoren und/oder der Innenraum der Multi-Sensor-Vorrichtung unterschiedlich gestaltet sein. So können mit steigender Autonomiestufe oder Automatisierungsgrad des Kraftfahrzeugs zusätzliche Sensoren, die für eine erweiterte Funktionalität benötigt werden, einfach in den bereits vorgesehenen Bauraum bzw. in noch nicht bestückten Sensorhalterungen integriert werden, da hierfür der Bauraum prinzipiell bereits vorgesehen ist sowie die hierfür erforderlichen Anschlüsse. Dadurch wird auf einfache Weise eine Upgrade-Fähigkeit sichergestellt.The equipping of the multi-sensor carrier with environmental sensors and / or the interior of the multi-sensor device can thus be designed differently for different autonomy levels. As the level of autonomy or the degree of automation of the motor vehicle increases, additional sensors that are required for extended functionality can easily be integrated into the installation space already provided or into sensor holders that have not yet been fitted, since the installation space and the connections required for this are in principle already provided for this. This ensures that the system can be upgraded in a simple manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren zur Ausstattung von Kraftfahrzeugen mehrerer Baureihen oder Bauserien durchgeführt werden. Hierbei können die Multi-Sensor-Vorrichtung und/oder der Multi-Sensor-Träger baureihen- und/oder bauserienübergreifend gleich ausgebildet sein und/oder baureihen- und/oder bauserienübergreifend an derselben Stelle am Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Es wird somit ein definierter Bauraum für Umfeldsensoren am Kraftfahrzeug in derselben Baureihe/über mehrere Baureihen hinweg vorgesehen. Trotz des definierten Bauraums kann hierbei die konkrete Ausgestaltung der Multi-Sensor-Vorrichtung sehr unterschiedlich ausgestaltet werden, da die Bestückung mit Umfeldsensoren nach Bedarf auf einfache Weise variiert und fahrzeugspezifisch angepasst werden kann.According to a further aspect, the method for equipping motor vehicles of several series or series can be carried out. Here, the multi-sensor device and / or the multi-sensor carrier can be of the same design across series and / or series and / or be provided at the same point on the motor vehicle across series and / or series. A defined installation space is thus provided for environment sensors on the motor vehicle in the same series / across several series. In spite of the defined installation space, the specific configuration of the multi-sensor device can be designed very differently, since the equipment with environment sensors can be varied in a simple manner as required and adapted to suit the vehicle.

Ein weiterer Vorteil ist, dass hierdurch auch eine einfache Upgrade-Funktionalität bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann das Verfahren wie vorstehend beschrieben ferner den Schritt einer Funktionserweiterung eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs umfassen, vorzugsweise einer Funktionserweiterung einer autonomen Fahrfähigkeit des Kraftfahrzeugs. Hierbei wird der Multi-Sensor-Träger im Rahmen der Funktionserweiterung mit weiteren Umfeldsensoren bestückt oder es wird der Multi-Sensor-Träger durch einen anderen Multi-Sensor-Träger ausgetauscht, auf dem eine Zusammenstellung von Umfeldsensoren mit erweitertem Funktionsumfang montiert ist.Another advantage is that this also enables a simple upgrade functionality to be provided. For example, as described above, the method can also include the step of expanding the functionality of a driver assistance system of the motor vehicle, preferably expanding the functionality of an autonomous driving ability of the motor vehicle. The multi-sensor carrier is equipped with additional environment sensors as part of the function expansion or the multi-sensor carrier is exchanged for another multi-sensor carrier on which a set of environment sensors with an extended range of functions is mounted.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen rein vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Die vorgenannten Aspekte und erfindungsgemäßen Merkmale, insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung des Multi-Sensor-Vorrichtung und des Multi-Sensor-Trägers gelten somit auch für das Verfahren.To avoid repetitions, features disclosed purely in accordance with the device should also apply and be claimable as disclosed in accordance with the method. The aforementioned aspects and features according to the invention, in particular with regard to the design of the multi-sensor device and the multi-sensor carrier, thus also apply to the method.

Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 stark schematisierte Ansichten des Multi-Sensor-Trägers und der Multi-Sensor-Vorrichtung in unterschiedlichen Bestückungsvarianten gemäß Ausführungsformen der Erfindung; und
  • 2 schematische Darstellungen einer Sensorhalterung mit einer Zusatzhalterung in verschiedenen Montagevarianten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine stark schematisierte Ansicht einer Rückseite der Multi-Sensor-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeus zur Illustration verschiedener Anordnungsoptionen der Multi-Sensor-Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
  • 5 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeus zur Illustration verschiedener Anordnungsoptionen der Multi-Sensor-Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung; und
  • 6 ein Ablaufdiagramm zur Illustration der Schritte eines Verfahren zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Umfeldsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
The preferred embodiments and features of the invention described above can be combined with one another as desired. Further details and advantages of the invention are provided in Described below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 highly schematic views of the multi-sensor carrier and the multi-sensor device in different assembly variants according to embodiments of the invention; and
  • 2 schematic representations of a sensor holder with an additional holder in different assembly variants according to an embodiment of the invention;
  • 3 a highly schematic view of a rear side of the multi-sensor device according to an embodiment of the invention;
  • 4th a front view of a motor vehicle to illustrate various arrangement options of the multi-sensor device according to embodiments of the invention;
  • 5 a side view of a motor vehicle to illustrate various arrangement options of the multi-sensor device according to embodiments of the invention; and
  • 6 a flowchart to illustrate the steps of a method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor according to an embodiment of the invention.

Gleiche oder äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.Identical or equivalent elements are denoted by the same reference symbols in all figures and in some cases are not described separately.

1 zeigt in der Ansicht A schematisch einen Multi-Sensor-Träger 2, der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist. Hierzu weist der Multi-Sensor-Träger 2 insbesondere mehrere Sensorhalterungen 3 auf, die durch die gestrichelten Linien 3 dargestellt sind. Die Sensorhalterungen 3 können zweckmäßig unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise als können sie einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Umfeldsensors aufweisen, z. B. in Form eines Hohlraums, in welchen der Umfeldsensor gesteckt werden kann. Die Befestigung eines Umfeldsensors in einer Halterung 3 kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig erfolgen, beispielsweise durch eine lösbare Steckverbindung, eine Schraubverbindung oder andere geeignete Ansätze. 1 shows in view A schematically a multi-sensor carrier 2 , which is designed to accommodate multiple environment sensors. The multi-sensor carrier 2 especially multiple sensor mounts 3 on that by the dashed lines 3 are shown. The sensor brackets 3 can expediently be designed differently, for example as they can have a receiving space for receiving an environment sensor, e.g. B. in the form of a cavity into which the environment sensor can be inserted. The attachment of an environment sensor in a bracket 3 can take place in a form-fitting and / or force-fitting manner, for example by means of a detachable plug connection, a screw connection or other suitable approaches.

Der Multi-Sensor-Träger 2 an sich kann als starres Bauteil ausgeführt sein. Im gezeigten Beispiel weist der Multi-Sensor-Träger 2 lediglich beispielhaft sieben Halterungen 3 auf, wobei die Halterungen 3 zum Teil gleich und zum Teil unterschiedlich groß sind, um Umfeldsensoren unterschiedlicher Abmessungen und/oder Funktionsweisen aufnehmen zu können.The multi-sensor carrier 2 per se can be designed as a rigid component. In the example shown, the multi-sensor carrier 2 seven brackets only as an example 3 on, with the brackets 3 are partly the same and partly different in size in order to accommodate environmental sensors of different dimensions and / or modes of operation.

Der Multi-Sensor-Träger 2 kann optional zweiteilig ausgeführt sein, aufweisend ein die mehreren Sensorhalterungen 3 aufweisendes Innenteil 9, das hier lediglich schematisch durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, und ein Außenteil 31, das Befestigungsstellen 32 zur Befestigung der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 an einer fahrzeugseitigen Montageposition aufweist (vgl. 3). Die Befestigungsstellen 32 können vorbestimmte Verschraubungsstellen aufweisen, um die Multi-Sensor-Vorrichtung 1 an der fahrzeugseitigen Montageposition zu befestigen. Hierbei ist das Innenteil 9 vorzugsweise lösbar am Außenteil 31 befestigt.The multi-sensor carrier 2 can optionally be designed in two parts, having one or more sensor holders 3 exhibiting inner part 9 , which is shown here only schematically by the dashed line, and an outer part 31 , the attachment points 32 for fastening the multi-sensor device 1 at an assembly position on the vehicle (cf. 3 ). The attachment points 32 can have predetermined screwing points around the multi-sensor device 1 to be attached to the vehicle-side mounting position. Here is the inner part 9 preferably detachable on the outer part 31 attached.

Die Ansicht A zeigt den Multi-Sensor-Träger 2 in einem unbestückten Zustand, d. h. in keiner der Sensorhalterungen 3 ist ein Umfeldsensor gehaltert.View A shows the multi-sensor carrier 2 in an unequipped state, ie in none of the sensor holders 3 an environment sensor is held.

Die nachfolgend dargestellte Ansicht B der 1 zeigt eine Ausführungsvariante der Multi-Sensor-Vorrichtung 1, bei der der Multi-Sensor-Träger 2 mit zwei Umfeldsensoren 4 bestückt ist, nämlich mit einer Kamera 5 und einem Radarsensor 6. Dies könnte beispielsweise eine einfache Konfiguration der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 darstellen die für einen Autonomiestufe gemäß dem SAE-Level 2 vorgesehen ist.The view B shown below of the 1 shows a variant embodiment of the multi-sensor device 1 where the multi-sensor carrier 2 with two environment sensors 4th is equipped, namely with a camera 5 and a radar sensor 6 . This could, for example, be a simple configuration of the multi-sensor device 1 represent those for an autonomy level according to the SAE level 2 is provided.

Die Ansicht C der 1 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der Multi-Sensor-Vorrichtung 10, bei der der Multi-Sensor-Träger 2 mit vier Umfeldsensoren 4 bestückt ist, nämlich einer Kamera 5, einem Radarsensor 6 und zwei LIDAR-Sensoren 7. Dies könnte beispielsweise eine Konfiguration der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 darstellen die für einen Autonomiestufe gemäß dem SAE-Level 3 vorgesehen ist.The view C of the 1 shows a further embodiment of the multi-sensor device 10 where the multi-sensor carrier 2 with four environment sensors 4th is equipped, namely a camera 5 , a radar sensor 6 and two LIDAR sensors 7th . This could, for example, be a configuration of the multi-sensor device 1 represent those for an autonomy level according to the SAE level 3 is provided.

Die Ansicht D der 1 zeigt schließlich noch eine weitere Ausführungsvariante der Multi-Sensor-Vorrichtung 100, bei der der Multi-Sensor-Träger 2 mit sieben Umfeldsensoren 4 bestückt ist, nämlich mit zwei Kameras 5, einem hochauflösendem Radarsensor 6, und vier LIDAR-Sensoren 7. Dies könnte beispielsweise eine Konfiguration der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 darstellen, die für eine Autonomiestufe gemäß dem SAE-Level 4 vorgesehen ist.The view D of the 1 finally shows another embodiment of the multi-sensor device 100 where the multi-sensor carrier 2 with seven environment sensors 4th is equipped, namely with two cameras 5 , a high-resolution radar sensor 6 , and four LIDAR sensors 7th . This could, for example, be a configuration of the multi-sensor device 1 represent that for an autonomy level according to the SAE level 4th is provided.

Wie in den Ansichten der 1 illustriert ist, kann ein Multi-Sensor-Träger bzw. ein Sensor Modul für verschiedene Level oder Ausbaustufen der Automation und/oder Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs verwendet werden, in dem der Multi-Sensor-Träger unterschiedlich mit Umfeldsensoren 4 bestückt wird. Mehrere Umfeldsensoren 4 und Sensortypen können im Sensor Modul verbaut werden. Mit steigender Automation können zusätzliche Sensoren, die für eine erweiterte Funktionalität benötigt werden, einfach in den bereits vorgesehenen Bauraum integriert werden, da durch die entsprechenden Halterungen 3 bereits der Bauraum vorgesehen ist. Dadurch wird auch eine Upgrade-Fähigkeit sichergestellt.As in the views of the 1 is illustrated, a multi-sensor carrier or a sensor module can be used for different levels or expansion stages of the automation and / or driver assistance system of a vehicle, in which the multi-sensor carrier differently with environmental sensors 4th is populated. Several environmental sensors 4th and sensor types can be installed in the sensor module. With increasing automation, additional sensors that are required for extended functionality can easily be integrated into the already provided installation space, as the corresponding Mounts 3 the installation space is already provided. This also ensures upgradeability.

Hierbei ist jedoch im Fahrzeug stets ein bestimmter und gleicher Bauraum für die Multi-Sensor-Vorrichtung vorgesehen: Die Multi-Sensor-Vorrichtung hat das gleiche Package bzw. die gleichen Abmessungen - unabhängig von der konkreten Ausführung. Das Sensor Modul hat das gleiche Package über verschiedene Fahrzeuge und kann somit in einer Vielzahl von Fahrzeugen auf die gleiche Weise verbaut werden. Der Multi-Sensor-Träger 2, der in den definierten Bauraum passt, hat immer die gleichen Anschraubpunkte zur Verbindung zum Fahrzeug.Here, however, a specific and identical installation space is always provided in the vehicle for the multi-sensor device: The multi-sensor device has the same package or the same dimensions - regardless of the specific design. The sensor module has the same package across different vehicles and can therefore be installed in the same way in a large number of vehicles. The multi-sensor carrier 2 that fits into the defined installation space always has the same screwing points for connection to the vehicle.

Der Innenraum des Multi-Sensorträgers 3, d. h. der Bereich des Multi-Sensor-Trägers, der die Halterungen 3 und die Befestigungsstellen für die Umfeldsensoren 4 umfasst, ist vorzugsweise über verschiedene Ausbaustufen gleich, um die Varianz zu verringern. Der Innenraum verschiedener Multi-Sensor-Träger kann jedoch auch für verschiedene Ausbaustufen der Multi-Sensor-Vorrichtung variiert werden. Hierfür ist die bereits vorstehend erwähnte zweiteilige Ausführung besonders vorteilhaft. Sensoren von niedrigeren Ausbaustufen können vorzugsweise im selben Multi-Sensor-Träger 2 an der gleichen Position verbaut werden.The interior of the multi-sensor carrier 3 , ie the area of the multi-sensor carrier that holds the mounts 3 and the attachment points for the environment sensors 4th is preferably the same across different expansion stages in order to reduce the variance. However, the interior of different multi-sensor carriers can also be varied for different expansion stages of the multi-sensor device. The two-part design already mentioned above is particularly advantageous for this. Lower-level sensors can preferably be installed in the same multi-sensor carrier 2 be installed in the same position.

Die 2 zeigt schematische Darstellungen eines Ausschnitts des Multi-Sensor-Trägers 2, bei dem neben einer ersten Sensorhalterung 3 ferner eine Zusatzhalterung 23 vorgesehen ist, um wahlweise einen ersten Umfeldsensor 4 einer ersten Baugröße in der ersten Sensorhalterung 3 zu befestigen oder einen anderen Umfeldsensor 24, der eine im Vergleich hierzu größere Baugröße aufweist, mittels der Zusatzhalterung 23 zu befestigen.The 2 shows schematic representations of a section of the multi-sensor carrier 2 , where next to a first sensor bracket 3 also an additional bracket 23 is provided to optionally a first environment sensor 4th a first size in the first sensor holder 3 to attach or another environment sensor 24 , which has a larger size in comparison, by means of the additional bracket 23 to fix.

Die Ansicht A der 2 zeigt hierbei den Multi-Sensor-Träger 2 in einem Zustand, bei dem kein Umfeldsensor in einer der beiden Halterungen 3, 23 gehaltert ist.View A of the 2 shows the multi-sensor carrier 2 in a state in which there is no environment sensor in one of the two holders 3 , 23 is held.

Die Ansicht B der 2 zeigt hierbei den Multi-Sensor-Träger 2 in einem Zustand, bei dem der Umfeldsensor 24 mit den größeren Abmessungen montiert wird. Hierbei weist die Halterung 23 vordefinierte Befestigungsstellen, z. B. Anschraubpunkte 22b auf. Der Umfeldsensor 24 weist entsprechend hierzu ebenfalls korrespondierende Befestigungsstellen 26b, z. B. Anschraubpunkte auf, sodass beispielsweise mittels einer Schraubverbindung der Umfeldsensor 24 in der Halterung 23 befestigt werden kann und dadurch in einem vorbestimmten Bauraum 21b positioniert wird.The view B of the 2 shows the multi-sensor carrier 2 in a state in which the environment sensor 24 with the larger dimensions. Here, the bracket 23 predefined fastening points, e.g. B. Screw points 22b on. The environment sensor 24 accordingly also has corresponding fastening points 26b , e.g. B. screw-on points, so that the environment sensor, for example, by means of a screw connection 24 in the holder 23 can be attached and thereby in a predetermined space 21b is positioned.

Zusätzlich in Ansicht B der 2 ist eine Sensorreinigungseinrichtung 50dargestellt, die optional vorgesehen sein kann. Die Reinigungsanlage dient dazu, unabhängig von der Scheiben- oder Scheinwerferreinigungsanlage Sensoren des Multi-Sensor-Trägers 2 oder zumindest einen Teil der Sensoren zu reinigen, um den Waschwasserverbrauch zu reduzieren. Die Reinigungsanlage ist in den Multi-Sensor-Träger 2 integriert. Die in Ansicht B der 2 dargestellte Anlage ist schematisch dargestellt. Als Schnittstelle dient ein Waschwasseranschluss 56, der z. B. durch eine Pumpe (nicht dargestellt) vom zentralen Waschwassertank des Fahrzeugs (nicht dargestellt) versorgt werden kann. Im Ausgleichsbehälter 51 wird Waschwasser gesammelt, welcher einer weiteren, im Multi-Sensor-Träger verbauten Pumpe 52 eine permanente und störungsfreie Waschwasserzufuhr gewährleistet. Die Pumpe 52 kann so ausgeführt sein, dass sie alle Reinigungsdüsen 53 über einen Waschwasserschlauch 54 gleichzeitig ansteuern kann oder so, dass sie selektiv Reinigungsdüsen 53 von einzelnen Sensoren ansteuern kann, um Waschwasser zu sparen. Als zusätzliche Möglichkeit zur Reinigung kann ein Wischervorrichtung 55 vor einem Sensor 4, 5, 6, 7 angebracht sein, um die Reinigungswirkung des Waschwassers zu verstärken.Additionally in view B of the 2 a sensor cleaning device 50 is shown, which can be optionally provided. The cleaning system is used to independently of the windscreen or headlight cleaning system sensors of the multi-sensor carrier 2 or to clean at least some of the sensors in order to reduce the consumption of washing water. The cleaning system is in the multi-sensor carrier 2 integrated. The in view B of the 2 The system shown is shown schematically. A washing water connection serves as an interface 56 , the z. B. by a pump (not shown) from the central wash water tank of the vehicle (not shown) can be supplied. In the expansion tank 51 washing water is collected from another pump built into the multi-sensor carrier 52 a permanent and trouble-free wash water supply guaranteed. The pump 52 can be designed so that they all cleaning nozzles 53 via a washing water hose 54 can control at the same time or so that they selectively cleaning nozzles 53 can be controlled by individual sensors to save washing water. A wiper device can be used as an additional cleaning option 55 in front of a sensor 4th , 5 , 6 , 7th be appropriate to enhance the cleaning effect of the washing water.

Soll jedoch der Umfeldsensor 4 mit den kleineren Abmessungen auf dem Multi-Sensor-Träger 2 gehaltert werden, kann dieser stattdessen in der Halterung 3 festgeschraubt werden. Auch hier weist der Umfeldsensor 4 vorbestimmte Befestigungsstellen 26a auf, die an entsprechenden Befestigungsstellen, z. B. Anschraubpunkte, 22a der Halterung 3 befestigt werden können, so dass der Umfeldsensor 4 in einem vorbestimmten Bauraum 21a positioniert wird, der hinter dem Bauraum 21 b liegt. Gemäß der in 2 gezeigten Variante wird der Umfeldsensor 24 über den Bauraum und über der Halterung 3 positioniert, die für den kleineren Umfeldsensor 4 vorgesehen sind. Gemäß einer weiteren Variante (nicht gezeigt) könnte die Zusatzhalterung jedoch auch so ausgeführt sein, dass der Umfeldsensor unter teilweiser Ausnutzung des Bauraums des kleineren Umfeldsensors 4 gehaltert werden kann.However, should the environment sensor 4th with the smaller dimensions on the multi-sensor carrier 2 can be held in the holder instead 3 be screwed tight. Here, too, the environment sensor 4th predetermined attachment points 26a on, the corresponding attachment points, for. B. screw points, 22a of the bracket 3 can be attached so that the environment sensor 4th in a predetermined installation space 21a is positioned behind the installation space 21st b lies. According to the in 2 The variant shown is the environment sensor 24 over the installation space and over the bracket 3 positioned for the smaller environment sensor 4th are provided. According to a further variant (not shown), however, the additional holder could also be designed in such a way that the environment sensor is partially used with the installation space of the smaller environment sensor 4th can be held.

Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass alternativ die Zusatzhalterung auch bereits fest verbaut am Multi-Sensor-Träger 2 bereitgestellt werden kann, also nicht lösbar ist. Beispielswese können beiden Halterungen (Halterung 3 und Zusatzhalterung 23) bereits an einem Sensor-träger-Innenteil 9, wie vorstehend erwähnt angebracht sein. Wenn ein kleiner Sensor verbaut werden soll, kann der kleine Sensor 4 in der Halterung 3 angebracht werden. Wenn, z. B. für eine höhere ADAS Stufe, ein größerer Sensor 24 verbaut werden soll, kann dieser dann ohne Änderungen des Innenteils 9, d. h. das gleiche Innenteil kann verwendet werden, verbaut werden.It was already mentioned above that, as an alternative, the additional bracket can also be permanently installed on the multi-sensor carrier 2 can be provided, so is not solvable. For example, both brackets (bracket 3 and additional bracket 23 ) already on an inner part of the sensor carrier 9 as mentioned above. If a small sensor is to be installed, the small sensor can 4th in the holder 3 be attached. If e.g. B. for a higher ADAS level, a larger sensor 24 is to be installed, this can then be done without changing the inner part 9 , ie the same inner part can be used, installed.

Die 3 zeigt eine Rückseite 30 der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Rückseite 30 weist mehrere Anschlussmodule 33, 34, 35, 36 auf, wobei jedes Anschlussmodul 33, 34, 35, 36 über Leitungen 38 mit allen Sensorhalterungen 3 und/oder Umfeldsensoren des Multi-Sensor-Trägers 2 verbunden ist, in denen auch ein Sensor aktuell gehaltert ist oder gehaltert werden soll. Hierbei ist ein Anschlussmodul 33 zur elektrischen Stromversorgung vorgesehen. Über die Leitungen 37 ist das Anschlussmodul 33 an die fahrzeugseitige Stromversorgung angeschlossen. Es können ein oder mehrere Stromkreise mit der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 verbunden werden. Mehrere Stromkreise können für redundante Stromversorgung benötigt werden. Die Spannung der Stromkreise kann gleich sein (z. B. nur 12V oder nur 24V) oder verschieden (z. B. 12V und 24V). The 3 shows a reverse side 30th the multi-sensor device 1 according to one embodiment of the invention. The backside 30th has several connection modules 33 , 34 , 35 , 36 on, with each connection module 33 , 34 , 35 , 36 over lines 38 with all sensor brackets 3 and / or environment sensors of the multi-sensor carrier 2 is connected, in which a sensor is currently held or is to be held. Here is a connection module 33 intended for electrical power supply. Over the lines 37 is the connection module 33 connected to the vehicle's power supply. There can be one or more circuits with the multi-sensor device 1 get connected. Multiple circuits can be required for redundant power supply. The voltage of the circuits can be the same (e.g. only 12V or only 24V) or different (e.g. 12V and 24V).

Ferner sind drei Anschlussmodule 34, 35, 36 zur Datenkommunikation vorgesehen: ein CAN-BUS-Anschlussmodul 34, ein Ethernet-Anschlussmodul 35 und Flat Panel Display (FPD)-Link-Anschlussmodul 36. Mit den Bezugszeichen 38 ist wiederum die Verkabelung der Anschlussmodule mit den Sensorhalterungen 3 illustriert, so dass jeder Umfeldsensor, der in einer der Halterungen 3 montiert wird, an die jeweils benötigten Anschlussmodule angeschlossen ist. Mit den Bezugszeichen 37 ist ebenfalls wieder entsprechend die Verkabelung der Anschlussmodule mit den fahrzeugseitigen datenverarbeitenden Steuerungsgeräten illustriert. Die Anschlussmodule 33, 34, 35, 36 können auch als Schnittstellenmodule bezeichnet werden. Die Schnittstellenmodule sind somit vorliegend beispielhaft nach Typ (Power, CAN, Ethernet, FPD-Link, ...) gebündelt (geclustert). Ferner kann alternativ auch eine Bündelung (Clustering) nach ADAS-Level vorgesehen sein, so dass je nach ADAS-Level ein Schnittstellenmodul hinzugefügt werden kann.There are also three connection modules 34 , 35 , 36 intended for data communication: a CAN-BUS connection module 34 , an Ethernet connection module 35 and Flat Panel Display (FPD) link connection module 36 . With the reference symbols 38 is again the wiring of the connection modules with the sensor brackets 3 illustrated so that each environment sensor that is in one of the brackets 3 is installed, is connected to the connection modules required in each case. With the reference symbols 37 the wiring of the connection modules with the vehicle's data-processing control devices is also illustrated again accordingly. The connection modules 33 , 34 , 35 , 36 can also be referred to as interface modules. The interface modules are therefore bundled (clustered) in the present example according to type (Power, CAN, Ethernet, FPD-Link, ...). Furthermore, bundling (clustering) according to the ADAS level can alternatively be provided so that an interface module can be added depending on the ADAS level.

Ob diese Anschlussmodule (Schnittstellen) zur Datenkommunikation gebraucht werden, hängt von der aktuellen Bestückung des Multi-Sensor-Trägers ab, d. h. welche Arten der Datenkommunikation von der aktuellen Zusammenstellung von Umfeldsensoren benötigt werden. Die Anzahl an Anschlüssen für die Stromversorgung und die Schnittstellen für die Datenkommunikation müssen ausreichend sein, um die höchste Ausbaustufe zu unterstützen, d.h. eine Ausbaustufe, bei der alle Halterungen 3 mit Sensoren bestückt sind.Whether these connection modules (interfaces) are needed for data communication depends on the current configuration of the multi-sensor carrier, ie which types of data communication are required by the current combination of environmental sensors. The number of connections for the power supply and the interfaces for data communication must be sufficient to support the highest level of expansion, ie an expansion level in which all brackets 3 are equipped with sensors.

Gemäß einer ersten Variante kann die Verkabelung 37 in der maximalen Ausbaustufe im Fahrzeug vorgesehen sein. Alternativ können nur die Sensoren, die auch verbaut werden sollen, verkabelt sein. Weiter kann alternativ vorgesehen sein, dass die Sensoren, die auch verbaut werden sollen, verkabelt sind und ferner ausgewählte weitere Schnittstellen mit passenden Kabeln versehen sind, z.B. bekommt die Kamera-Schnittstelle einen FPD-Link-Anschluss. Ferner ist ausreichend Platz für die Verlegewege der Verkabelung zu den Steuergeräten und zur Stromversorgung vorgesehen.According to a first variant, the cabling 37 be provided in the maximum expansion stage in the vehicle. Alternatively, only the sensors that are to be installed can be wired. Furthermore, it can alternatively be provided that the sensors, which are also to be installed, are cabled and further selected further interfaces are provided with suitable cables, for example the camera interface is provided with an FPD link connection. There is also sufficient space for the cables to be laid to the control units and the power supply.

Die Schnittstellenmodule können fest oder austauschbar in den Multi-Sensor-Träger 2 integriert sein. Letztere Variante erhöht die Aufwärtskompatibilität, so dass Schnittstellenmodule bei Bedarf auch auf einfache Weise ausgetauscht werden können. Es können Schnittstellenmodule für spezifische Ausbaustufen der Fahrzeugassistenzsysteme verbaut werden.The interface modules can be fixed or interchangeable in the multi-sensor carrier 2 be integrated. The latter variant increases the upward compatibility, so that interface modules can also be easily exchanged if necessary. Interface modules for specific expansion stages of the vehicle assistance systems can be installed.

Die 4 zeigt eine Vorderansicht und 5 eine Seitenansicht eines Lastkraftwagens zur Illustration verschiedener Anordnungsoptionen der Multi-Sensor-Vorrichtung 1 gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Bei einem Lastkraftwagen 40 sind folgende Stellen besonders vorteilhaft, um die Multi-Sensor-Vorrichtung anzuordnen: das Fahrerhaus, z. B. in einem Bereich 41 unterhalb des Dachs, auf dem Dach, integriert in die Staufächer, oder im Bereich einer Sonnenblende 42, die entsprechend bauraumtechnisch anzupassen ist, in einem Bereich im Innenraum des Fahrzeugs unterhalb der Staufächer, in einem Bereich unterhalb der Windschutzscheibe 43, im Außenspiegel 45 oder in der Chassis-Frontpartie 44.The 4th shows a front view and 5 a side view of a truck to illustrate various options for arranging the multi-sensor device 1 according to embodiments of the invention. With a truck 40 the following places are particularly advantageous for arranging the multi-sensor device: the driver's cab, e.g. B. in one area 41 below the roof, on the roof, integrated in the storage compartments, or in the area of a sun visor 42 , which is to be adapted accordingly in terms of installation space, in an area in the interior of the vehicle below the storage compartments, in an area below the windshield 43 , in the exterior mirror 45 or in the front of the chassis 44 .

Bei einem Personenkraftwagen (PKW) (nicht dargestellt) sind folgende Stellen besonders vorteilhaft, um die Multi-Sensor-Vorrichtung anzuordnen: im Bereich der Frontpartie und/oder der Stoßfänger, unter dem Fahrzeugdach, insbesondere in einem Bereich oberhalb der Windschutzscheibe unter dem Fahrzeugdach. Hier kann ein Ausschnitt in der Windschutzscheibe von Vorteil sein.In a passenger car (not shown), the following locations are particularly advantageous for arranging the multi-sensor device: in the area of the front section and / or the bumper, under the vehicle roof, in particular in an area above the windshield under the vehicle roof. A cutout in the windshield can be advantageous here.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Illustration der Schritte eines Verfahrens zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Umfeldsensor unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Multi-Sensor-Vorrichtung. 6 shows a flow chart to illustrate the steps of a method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor using the multi-sensor device described above.

Das Verfahren umfasst gemäß Schritt S10 das Bereitstellen eines Multi-Sensor-Trägers, der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist, vorzugweise zur Aufnahme mehrerer unterschiedlicher Typen von Umfeldsensoren, wobei der Multi-Sensor-Träger mehrere Sensorhalterungen aufweist. Der Multi-Sensor-Träger kann wie vorstehend beschrieben ausgeführt sein. Das Verfahren umfasst ferner gemäß Schritt S20 das Bestimmen einer Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs. Gemäß diesem Schritt wird bestimmt, welche Anzahl und Art von Umfeldsensoren benötigt werden, um die gewünschten Fahrerassistenzsysteme mit den erforderlichen fahrzeugseitig zu erfassenden Umfelddaten versorgen zu können. Beispielsweise kann hierbei die zu realisierende Autonomiestufe (Level) gemäß der Norm SAE J3016, mittels derer das Kraftfahrzeug autonom fahrbahr ist, festgelegt werden, wobei jeder der auswählbaren Autonomiestufen eine vorbestimmte Zusammenstellung von in dem Multi-Sensor-Träger zu montierenden Umfeldsensoren zugeordnet ist.According to step S10 the provision of a multi-sensor carrier which is designed to accommodate several environment sensors, preferably to accommodate several different types of environment sensors, the multi-sensor carrier having several sensor holders. The multi-sensor carrier can be designed as described above. The method further comprises according to step S20 the determination of a configuration and / or expansion stage of the driver assistance system of the vehicle. According to this step, it is determined what number and type of environment sensors are required in order to supply the desired driver assistance systems with the necessary environment data to be recorded on the vehicle side can. For example, the level of autonomy to be implemented in accordance with the SAE J3016 standard, by means of which the motor vehicle is autonomous, can be defined, with each of the selectable levels of autonomy being assigned a predetermined combination of environment sensors to be mounted in the multi-sensor carrier.

In Schritt S30 erfolgt dann das Auswählen einer Zusammenstellung von Umfeldsensoren in Abhängigkeit von der bestimmten Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems und das Montieren der ausgewählten Zusammenstellung von Umfeldsensoren in den Sensorhalterungen des Multi-Sensor-Trägers.In step S30 then the selection of a combination of environment sensors depending on the specific configuration and / or expansion stage of the driver assistance system and the mounting of the selected combination of environment sensors in the sensor holders of the multi-sensor carrier.

Wir vorstehend bereits beschrieben wurde, können für unterschiedliche Ausbaustufen der Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs, z. B. unterschiedliche Autonomiestufen, die Gesamtanzahl und die Typen der Umfeldsensoren, die auf dem Multi-Sensor-Träger 2 angeordnet werden, entsprechend angepasst werden, wie es beispielhaft in 1 illustriert ist.We have already been described above, can for different stages of the driver assistance system of the motor vehicle, z. B. different levels of autonomy, the total number and the types of environmental sensors on the multi-sensor carrier 2 can be adjusted accordingly, as exemplified in 1 is illustrated.

Für unterschiedliche Autonomiestufen kann somit die Bestückung des Multi-Sensor-Trägers mit Umfeldsensoren und/oder der Innenraum der Multi-Sensor-Vorrichtung unterschiedlich gestaltet sein. So können mit steigender Autonomiestufe oder Automatisierungsgrad des Kraftfahrzeugs zusätzliche Sensoren, die für eine erweiterte Funktionalität benötigt werden, einfach in den bereits vorgesehenen Bauraum bzw. in noch nicht bestückten Sensorhalterungen integriert werden, da hierfür der Bauraum prinzipiell bereits vorgesehen ist sowie die hierfür erforderlichen Anschlüsse. Auf diese Weise können beispielsweise Kraftfahrzeuge mehrerer Baureihen oder Bauserien jeweils auf effiziente Weise mit jeweils angepassten Konfigurationen von Umfeldsensoren ausgestattet werden, um die Kraftfahrzeuge spezifisch an die jeweiligen Ausbaustufen der Fahrerassistenzsystem, z. B. unterschiedliche Autonomiestufen, anzupassen, in der sie vom Kunden bestellt oder nach aktuellem Entwicklungsstand ausgeliefert werden sollen.The equipping of the multi-sensor carrier with environmental sensors and / or the interior of the multi-sensor device can thus be designed differently for different autonomy levels. As the level of autonomy or the degree of automation of the motor vehicle increases, additional sensors that are required for extended functionality can easily be integrated into the installation space already provided or into sensor holders that have not yet been equipped, since the installation space and the connections required for this are in principle already provided for this. In this way, for example, vehicles of several series or series can be equipped in an efficient manner with respectively adapted configurations of environment sensors in order to adapt the vehicles specifically to the respective expansion stages of the driver assistance system, e.g. B. to adapt different levels of autonomy in which they are ordered by the customer or to be delivered according to the current state of development.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Der Multi-Sensorträger soll auch als separater Gegenstand per se und unabhängig von der Multi-Sensor-Vorrichtung offenbart und beanspruchbar sein.Although the invention has been described with reference to particular exemplary embodiments, it will be apparent to a person skilled in the art that various changes can be made and equivalents used as replacements without departing from the scope of the invention. Accordingly, it is intended that the invention not be limited to the disclosed embodiments, but that it encompass all embodiments that fall within the scope of the appended claims. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to. The multi-sensor carrier should also be disclosed and claimable as a separate object per se and independently of the multi-sensor device.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Multi-Sensor-VorrichtungMulti-sensor device
22
Multi-Sensor-TrägerMulti-sensor carrier
33
SensorhalterungSensor bracket
44th
UmfeldsensorEnvironment sensor
55
Kameracamera
66
RadarsensorRadar sensor
77th
LI DAR-SensorLI DAR sensor
99
Innenteilinner part
1010
Multi-Sensor-VorrichtungMulti-sensor device
21a21a
BauraumInstallation space
21b21b
BauraumInstallation space
22a22a
BefestigungsstellenAttachment points
22b22b
BefestigungsstellenAttachment points
2323
Halterungbracket
2424
UmfeldsensorEnvironment sensor
26a26a
BefestigungsstellenAttachment points
26b26b
BefestigungsstellenAttachment points
3030th
Rückseiteback
3131
AußenteilOuter part
3232
BefestigungsstellenAttachment points
33-3633-36
AnschlussmodulConnection module
3737
Leitungmanagement
3838
Leitungmanagement
4040
LastkraftwagenTrucks
4141
Bereich unterhalb des DachsArea below the roof
4242
Bereich einer SonnenblendeArea of a sun visor
4343
Bereich unterhalb der WindschutzscheibeArea below the windshield
4444
Chassis-FrontpartieChassis front section
4545
AußenspiegelExterior mirrors
5050
SensorreinigungseinrichtungSensor cleaning device
5151
Ausgleichsbehältersurge tank
5252
Pumpepump
5353
ReinigungsdüseCleaning nozzle
5454
WaschwasserschlauchWash water hose
55 55
WischervorrichtungWiper device
5656
WasseranschlussWater connection
100100
Multi-Sensor-VorrichtungMulti-sensor device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102009010006 A1 [0004]DE 102009010006 A1 [0004]

Claims (16)

Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Multi-Sensor-Träger (2), der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist und hierzu mehrere Sensorhalterungen (3) aufweist, und mindestens zwei Umfeldsensoren (4), die auf dem Multi-Sensor-Träger (2) gehaltert sind und die aus einer Gruppe von Umfeldsensoren ausgewählt sind, die einen Radarsensor (6), einen LIDAR-Sensor (7), einen Ultraschallsensor und eine Kamera (5) umfasst.Multi-sensor device (1; 10; 100) of a motor vehicle, comprising a multi-sensor carrier (2) which is designed to accommodate several environment sensors and for this purpose has several sensor holders (3), and at least two environment sensors (4) which are mounted on the multi-sensor carrier (2) and which are selected from a group of environment sensors, which include a radar sensor (6), a LIDAR sensor (7), an ultrasonic sensor and a camera (5) includes. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Multi-Sensor-Träger (2) zur Aufnahme a) von mindestens vier Umfeldsensoren (4) ausgebildet ist, aufweisend mindestens vier Sensorhalterungen (3); oder b) von mindestens sechs Umfeldsensoren (4) ausgebildet ist, aufweisend mindestens sechs Sensorhalterungen (3).Multi-sensor device (1; 10; 100) according to Claim 1 , characterized in that the multi-sensor carrier (2) is designed to accommodate a) at least four environment sensors (4), having at least four sensor holders (3); or b) is formed by at least six environment sensors (4), having at least six sensor holders (3). Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) einen Radarsensor (6) und eine Kamera (5), die auf dem Multi-Sensor-Träger (2) gehaltert sind; oder b) einen Radarsensor (6), eine Kamera (5) und zwei LIDAR-Sensoren (7), die auf dem Multi-Sensor-Träger gehaltert sind; oder c) einen Radarsensor (6), zwei Kameras (5) und vier LIDAR-Sensoren (7), die auf dem Multi-Sensor-Träger (2) gehaltert sind.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to one of the preceding claims, characterized by a) a radar sensor (6) and a camera (5) which are mounted on the multi-sensor carrier (2); or b) a radar sensor (6), a camera (5) and two LIDAR sensors (7) which are mounted on the multi-sensor carrier; or c) a radar sensor (6), two cameras (5) and four LIDAR sensors (7) which are mounted on the multi-sensor carrier (2). Multi-Sensor-Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Multi-Sensor-Träger (2) zweiteilig ausgeführt ist, aufweisend ein die mehreren Sensorhalterungen aufweisendes Innenteil (9) und ein Außenteil (31), das Befestigungsstellen (32) zur Befestigung der Multi-Sensor-Vorrichtung an einer fahrzeugseitigen Montageposition aufweist, wobei vorzugsweise das Innenteil (9) lösbar am Außenteil (31) befestigt ist; und/oder b) dass die Sensorhalterungen in einer Montageebene verteilt angeordnet sind, so dass die in den Sensorhalterungen gehalterten Umfeldsensoren in der Montageebene nebeneinander angeordnet sind, vorzugsweise derart, dass die Erfassungsrichtung der Umfeldsensoren im Wesentlichen gleich ist.Multi-sensor device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the multi-sensor carrier (2) is designed in two parts, having an inner part (9) having the plurality of sensor holders and an outer part (31), which has fastening points (32) for fastening the multi-sensor device to an installation position on the vehicle side, the inner part (9) preferably being releasably fastened to the outer part (31); and / or b) that the sensor holders are arranged distributed in a mounting plane, so that the environment sensors held in the sensor holders are arranged next to one another in the mounting plane, preferably such that the detection direction of the environment sensors is essentially the same. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zusatzträger oder eine Zusatzhalterung (23) zur Halterung eines Umfeldsensors, wobei der Zusatzträger oder die Zusatzhalterung (23) zur Halterung eines Umfeldsensors (24) ausgelegt ist, der eine unterschiedlichere Abmessung und/oder Baugröße aufweist als ein Umfeldsensor (4), der in der Sensorhalterung (3) gehaltert werden kann, die in dem Bereich angeordnet ist, wo der Zusatzträger oder die Zusatzhalterung (23) montiert oder montierbar ist.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to one of the preceding claims, characterized by an additional carrier or an additional holder (23) for holding an environment sensor, wherein the additional carrier or the additional holder (23) is designed to hold an environment sensor (24) which has different dimensions and / or size than an environment sensor (4) which can be held in the sensor holder (3) which is arranged in the area where the additional carrier or the additional holder (23) is mounted or can be mounted. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass Sensorhalterungen (3) des Multi-Sensor-Trägers (2), in denen kein Umfeldsensor gehaltert ist, mit einer gemeinsamen oder jeweils mit einer Abdeckungskappe verdeckt und/oder verblendet sind, und/oder b) dass ein von einer Sensorhalterung des Multi-Sensor-Trägers ausgebildeter Hohlraum (21a, 21b) zur Aufnahme eines Umfeldsensors (4), in dem kein Umfeldsensor gehaltert ist, mit einer Abdeckungskappe verdeckt und/oder verblendet ist.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that sensor mounts (3) of the multi-sensor carrier (2), in which no environment sensor is held, with a common or each are covered and / or veneered with a cover cap, and / or b) that a cavity (21a, 21b) formed by a sensor holder of the multi-sensor carrier for receiving an environment sensor (4), in which no environment sensor is held, with a Cover cap is covered and / or covered. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Multi-Sensor-Träger an seiner Rückseite (30) mehrere Anschlussmodule (33, 34, 35, 36) zur elektrischen Stromversorgung und/oder zur Datenkommunikation aufweist, wobei jede Sensorhalterung (3) mindestens a) eine Leitung zur Stromversorgung aufweist, die über das Anschlussmodul zur elektrischen Stromversorgung mit einer fahrzeugseitigen Stromquelle verbindbar ist; und b) eine Leitung zur Datenkommunikation aufweist, die über ein Anschlussmodul zur Datenkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Datenverarbeitungseinheit verbindbar ist.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to one of the preceding claims, characterized in that the multi-sensor carrier has several connection modules (33, 34, 35, 36) on its rear side (30) for electrical power supply and / or for data communication, each sensor holder (3) having at least a) one line for the power supply, which can be connected to a vehicle-side power source via the connection module for the electrical power supply; and b) has a line for data communication which can be connected to a data processing unit on the vehicle via a connection module for data communication. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, a) dass mindestens zwei Anschlussmodule (34, 35, 36) zur Datenkommunikation vorgesehen sind, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die ein CAN-BUS-Anschlussmodul, ein Ethernet-Anschlussmodul, ein Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL)-Anschlussmodul und Flat Panel Display (FPD)-Link-Anschlussmodul umfasst, und ein Anschlussmodul (33) zur zentralen Stromversorgung der Sensorhalterungen und/oder der in den Sensorhalterungen (3) gehalterten Umfeldsensoren vorgesehen ist und; und/oder b) dass zumindest ein Teil der Anschlussmodule lösbar an der Rückseite des Multi-Sensor-Trägers befestigt ist.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to Claim 7 , characterized in , a) that at least two connection modules (34, 35, 36) are provided for data communication, which are selected from a group consisting of a CAN-BUS connection module, an Ethernet connection module, a Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) -Connection module and flat panel display (FPD) -Link connection module, and a connection module (33) is provided for the central power supply of the sensor holders and / or the environment sensors held in the sensor holders (3) and; and / or b) that at least some of the connection modules are releasably attached to the rear of the multi-sensor carrier. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Multi-Sensor-Vorrichtung in eine Fahrzeugleuchte integriert ist.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the multi-sensor device is integrated into a vehicle light. Multi-Sensor-Vorrichtung (1; 10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Multi-Sensor-Vorrichtung eine Sensorreinigungseinrichtung (50) aufweist, die ausgebildet ist, einen oder mehrere der auf dem Multi-Sensor-Träger (2) gehalterten Umfeldsensoren mit einer Reinigungsflüssigkeit zu reinigen, wobei die Sensorreinigungseinrichtung (50) vorzugsweise eine Pumpe (52) aufweist, mittels derer ein Versorgungsdruck, mit dem Reinigungsflüssigkeit einem zu reinigenden Umfeldsensor zugeführt wird, einstellbar ist.Multi-sensor device (1; 10; 100) according to one of the preceding claims, characterized in that the multi-sensor device has a sensor cleaning device (50) which is designed, one or more of the on the multi-sensor carrier (2) to clean the mounted environment sensors with a cleaning liquid, the sensor cleaning device (50) preferably having a pump (52) by means of which a supply pressure with which the cleaning liquid is supplied to an environment sensor to be cleaned can be set. Kraftfahrzeug (40), vorzugsweise Nutzfahrzeug, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einer Multi-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle (40), preferably a utility vehicle, such as a truck or bus, with a multi-sensor device according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, das gemäß einer Autonomiestufe (Level) von mindestens der Stufe 2 gemäß der Norm SAE J3016 autonom fahrbahr ist, wobei in dem Multi-Sensor-Träger der Multi-Sensor-Vorrichtung ausschließlich Umfeldsensoren gehaltert sind, die zur Umfelderfassung des Fahrzeugs im Rahmen eines autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs verwendet werden.Motor vehicle after Claim 11 , which is autonomously drivable according to an autonomy level (level) of at least level 2 according to the SAE J3016 standard, with only environment sensors being held in the multi-sensor carrier of the multi-sensor device that are used to detect the vehicle’s environment as part of an autonomous Can be used for driving the vehicle. Verfahren zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Umfeldsensor, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen (S10) eines Multi-Sensor-Trägers, der zur Aufnahme mehrerer Umfeldsensoren ausgebildet ist, vorzugweise zur Aufnahme mehrerer unterschiedlicher Typen von Umfeldsensoren, wobei der Multi-Sensor-Träger mehrere Sensorhalterungen aufweist; b) Bestimmen (S20) einer Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs c) Auswählen (S30) einer Zusammenstellung von Umfeldsensoren in Abhängigkeit von der bestimmten Konfiguration und/oder Ausbaustufe des Fahrerassistenzsystems und Montieren der ausgewählten Zusammenstellung von Umfeldsensoren in den Sensorhalterungen des Multi-Sensor-Trägers.Method for equipping a motor vehicle with at least one environment sensor, comprising the steps: a) providing (S10) a multi-sensor carrier which is designed to accommodate a plurality of environment sensors, preferably to accommodate several different types of environment sensors, the multi-sensor carrier having a plurality of sensor holders; b) Determining (S20) a configuration and / or expansion stage of the driver assistance system of the vehicle c) Selecting (S30) a set of environment sensors as a function of the specific configuration and / or expansion stage of the driver assistance system and mounting the selected set of environment sensors in the sensor holders of the multi-sensor carrier. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b): Bestimmen einer Konfiguration und/oder Ausbaustufe der Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs, umfasst: Bestimmen einer Autonomiestufe (Level) gemäß der Norm SAE J3016 aus einer vorbestimmten Auswahl von Autonomiestufen wobei jeder der auswählbaren Autonomiestufen einer vorbestimmten Zusammenstellung von in dem Multi-Sensor-Träger zu montierenden Umfeldsensoren zugeordnet ist.Procedure according to Claim 13 , characterized in that step b): determining a configuration and / or expansion level of the driver assistance system of the vehicle comprises: determining an autonomy level (level) according to the standard SAE J3016 from a predetermined selection of autonomy levels, each of the selectable autonomy levels of a predetermined combination of is assigned to the environment sensors to be mounted in the multi-sensor carrier. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren zur Ausstattung von Kraftfahrzeugen mehrerer Baureihen oder Bauserien durchgeführt wird und wobei die Multi-Sensor-Vorrichtung und/oder der Multi-Sensor-Träger baureihen- und/oder bauserienübergreifend gleich ausgebildet sind und/oder baureihen- und/oder bauserienübergreifend an derselben Stelle am Kraftfahrzeug vorgesehen sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the method for equipping motor vehicles of several series or series is carried out and wherein the multi-sensor device and / or the multi-sensor carrier are designed the same across series and / or series and / or series - and / or are provided across series at the same point on the motor vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Funktionserweiterung eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eine Funktionserweiterung einer autonomen Fahrfähigkeit des Kraftfahrzeugs, bei der der Multi-Sensor-Träger mit weiteren Umfeldsensoren bestückt wird oder bei der der Multi-Sensor-Träger durch einen anderen Multi-Sensor-Träger ausgetauscht wird, auf dem eine Zusammenstellung von Umfeldsensoren mit erweitertem Funktionsumfang montiert ist.Method according to one of the preceding claims, comprising a function expansion of a driver assistance system of the motor vehicle, preferably a function expansion of an autonomous driving ability of the motor vehicle, in which the multi-sensor carrier is equipped with further environment sensors or in which the multi-sensor carrier is equipped with another multi -Sensor carrier is exchanged, on which a set of environment sensors with extended functionality is mounted.
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