WO2022122637A1 - Surroundings detection assembly, and motor vehicle front section which has such an assembly - Google Patents

Surroundings detection assembly, and motor vehicle front section which has such an assembly Download PDF

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WO2022122637A1
WO2022122637A1 PCT/EP2021/084357 EP2021084357W WO2022122637A1 WO 2022122637 A1 WO2022122637 A1 WO 2022122637A1 EP 2021084357 W EP2021084357 W EP 2021084357W WO 2022122637 A1 WO2022122637 A1 WO 2022122637A1
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environment detection
detection means
detection arrangement
environment
arrangement
Prior art date
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PCT/EP2021/084357
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Jonathan Friedrich
Tobias Hegedusch
Manuel Selinger
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Hbpo Gmbh
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    • B60R19/48—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds
    • B60R19/483—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds with obstacle sensors of electric or electronic type
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the invention relates to an environment detection arrangement and a motor vehicle front end section having the same.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an environment detection arrangement and a motor vehicle front-end section with which the environment detection means can return to their desired position at low speeds even after a crash.
  • the surroundings detection arrangement according to the invention has at least one surroundings detection means. This is designed to provide information about the surroundings of the surroundings detection means, e.g. B. the distance to an object to detect. Furthermore, the environment detection arrangement has a position changing device with which the position of the environment detection means can be changed, as well as a position detection device. The latter is designed to detect the position of the surroundings detection means.
  • the environment detection arrangement according to the invention is also coupled to a control device. This control device is set up in such a way that, in response to the position of the environment detection means detected by the position detection device, it sends a control signal to the position change tion device can issue. The control signal is used to change the position of the surroundings detection means.
  • the position of a position-critical component namely the environment detection means
  • the control device is able to correct this.
  • the surroundings detection arrangement comprises a comparison device which compares the actual position of the surroundings detection means detected by the position detection device with a specified target position. A corresponding conclusion can then be drawn from this comparison as to whether or not an adjustment by controlling the position-changing device is necessary.
  • the control device is therefore preferably designed to control the position changing device based on the deviation of an actual position from the specified target position determined by the comparison device such that the actual position of the surroundings detection means corresponds to the specified target position. Slight deviations or determinations made by the surroundings detection means as a result of external influences can be corrected in this way.
  • the environment detection means and/or the position detection device is arranged on a carrier element, in particular a carrier plate.
  • the carrier element is preferably with the positional connected changing device, so that a change in position of the carrier element leads directly to a change in position of the environment detection means.
  • the position changing device can be designed in different ways.
  • the position changing device is an actuator that can be controlled by the control device. This can be coupled to the control device in a wired or wireless manner.
  • the control device does not necessarily have to be arranged in the immediate vicinity of the surroundings detection arrangement, but can be arranged, for example, in a motor vehicle front end or elsewhere in a motor vehicle.
  • the type of position changing device ie the way in which the position of the surroundings detection means is changed by the position changing device, is basically at the discretion of the person skilled in the art. It has proven to be a preferred embodiment variant that the position changing device is set up to pivot the surroundings detection means about at least a first pivot axis and preferably about a second pivot axis running perpendicular to the first pivot axis.
  • the two-axis swivel drive has advantages, since the manipulation of the position of the surroundings detection means does not require large linear displacements in this way.
  • the pivoting movements about the individual axes can preferably be controlled individually by the control device. As a rule, a slightly misaligned surroundings detection means will be tilted at an angle with respect to the desired position.
  • This tilting can be regulated by the position change device configured in this way.
  • the position change device can also include linear adjustments, for example actuators.
  • the tilting can also be brought about by a plurality of linear adjustments that can optionally be controlled individually by the control device, the linear movements then being superimposed to form a pivoting movement.
  • the environment detection means can include, for example, a camera or a sensor, in particular a radar, lidar or ultrasonic sensor. Other devices that are suitable for supplying information about the surroundings of the surroundings detection device are also conceivable. The same applies to the position detection device. According to a preferred embodiment, it is provided that the position detection device includes a gyro sensor.
  • the components described so far can be mounted anywhere on a motor vehicle front end.
  • the position changing device is mounted in a holder.
  • this holder is used for suspension, on the other hand, it also protects the position changing device from damage, in particular damage caused by external influences that have led to a change in the position of the environment detection means.
  • the spring element can be a known spring, but can also be designed as an elastic foam material or the like, which absorbs shocks in a particularly good way and then returns to the starting position.
  • the base support can be designed as a separate component, but is preferably also formed on part of a vehicle front end. In this way, the number of components required in the construction of motor vehicle front ends can be reduced.
  • the invention also relates to a motor vehicle front end section, on which at least one environment detection arrangement described above is arranged.
  • the motor vehicle front end section can have a bumper cover and/or a decorative grille, for example, with the surroundings detection arrangement according to the invention then being connected to the bumper cover and/or the decorative grille.
  • These components then form the base support described above, or the base support is attached to these parts.
  • the motor vehicle front end section according to the invention can also have a crash management system and/or a bending cross member and/or an assembly support, to which the environment detection arrangement can be connected.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle front end section according to the invention in a perspective view with a bumper cover and a decorative grille.
  • FIG. 2 shows a motor vehicle front end section according to the invention, more precisely a crash management system with a Bending cross member on which the environment detection arrangement according to the invention is arranged.
  • FIG. 3 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a surroundings detection arrangement according to the invention.
  • FIG. 4 shows an exploded view of the surroundings detection arrangement shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a flow chart for the operation of a surroundings detection arrangement according to the invention.
  • FIG. 1 shows the front end 1 of a vehicle.
  • a bumper cover 4 and a decorative grille 3 can be seen, in the area of which a surroundings detection arrangement 2 according to the invention is arranged.
  • the reference number 5 symbolically represents a detection area of the environment detection arrangement 2.
  • 6 designates a crash management system of the vehicle.
  • X is the direction of travel
  • Y is the transverse direction (parallel to the vehicle axles)
  • Z describes the vertical direction perpendicular to the ground or perpendicular to the roadway.
  • FIG. 2 shows a part of the crash management system 6, in which a bending cross member 7 extends in the transverse direction Y with its main longitudinal extent.
  • a surroundings detection arrangement 2 is attached to this bending crossbeam.
  • the environment detection means 20 is located at the front in the direction of travel, which is able to detect a detection area 5 and provide information. record information about it.
  • This environment detection means 20 is attached to a carrier element 25, to which a position detection device 21, for example a gyro sensor, is also attached, which can determine the position of the environment detection means 20.
  • a change in the position of the position detection device 21 automatically corresponds to a change in the position of the surroundings detection means 20 , since both are arranged on a common carrier element 25 .
  • the carrier element 25 is in turn connected to a position changing device 23 which, in cooperation with the control device, is designed to change the position of the carrier plate 25 .
  • the position-changing device 23 is in turn arranged in a holder 22, which preferably has a shell-like shape in order to be able to protect the position-changing device 23 from external influences as well as possible.
  • the holder 22 is preferably arranged on a base support 30 via elastic elements 24, for example springs or foam elements or the like.
  • the base support 30 can either be connected to the front end 1 via suitable connection measures or it is attached to one of the sections described above, formed on it or it is even part of the same.
  • the holder 22 is for the position-changing device
  • Corresponding receptacles 31 for the elastic connecting elements 24 can also be found in the base support 30.
  • the position changing device 23 is connected to the carrier element 25 . Connected means it can be a direct However, it is sufficient if the position changing device 23 is coupled to the carrier element 25 in such a way that manipulations of the position changing device 23 lead to position changes of the carrier plate 25 .
  • the carrier plate 25 has corresponding receiving areas 27 for the surroundings detection means 20 or 26 for the position detection device 21 .
  • the position change device 23 can preferably carry out tilting movements in the directions 23a, 23b, 23c and 23d and thereby realize rotary movements or pivoting movements about the axes A, B. By means of these pivoting movements about the axes A, B mentioned, the carrier plate 25 is thus adjusted in accordance with the specifications of the control device, which is not shown.
  • a target position is stored in the control device, S0.
  • the gyro sensor or the position detection device detects the actual position of the surroundings detection means, S5. This detection takes place continuously or at predetermined time intervals.
  • the actual position is forwarded to a corresponding evaluation device, S7.
  • the actual position of the environment detection device determined by measuring the actual position of the position detection device, is compared with specified target positions, S1.
  • the control device will determine a manipulated variable, and in the case of pivoting, calculate a pivoting angle that is required to move the position detection device or the surroundings detection means back to the target position, S2.
  • a corresponding command is then transmitted to the position change device and the control is effected the corresponding change in position of the environment detection means, S3. If external influences should change the position of the environment detection means or the position detection device, S4, this is detected during the regular or continuous detection of the actual position, S5, and the process described above takes place again.
  • the invention therefore enables a self-regulating monitoring and setting of environment detection means, so that the function of these position-critical components is not adversely affected by external influences or rendered inoperable as far as possible.

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Abstract

The invention relates to a surroundings detection assembly (2), which has at least one surroundings detection means (20) that is designed to detect information on the surroundings of the surroundings detection means (20), e.g. the distance to an object. The surroundings detection assembly (2) additionally has a position changing device (23), by means of which the position of the surroundings detection means (20) can be changed, and a position detection device (21), which is designed to detect the position of the surroundings detection means (20), wherein the surroundings detection assembly (2) is additionally coupled to a controller, which is designed such that the controller can output a control signal to the position changing device (23) in response to the position of the surroundings detection means (20) detected by the position detection device (21) in order to change the position of the surroundings detection means (20).

Description

UMFELDERFASSUNGSANORDNUNG UND EINE SOLCHE AUFWEISENDERENVIRONMENTAL DETECTION ARRANGEMENT AND COMPRISING SUCH
KRAFTFAHRZEUGFRONTENDABSCHNITT MOTOR VEHICLE FRONT SECTION
Technisches Gebiet technical field
Die Erfindung betrifft eine Umfelderfassungsanordnung sowie einen diese aufweisenden Kraftfahrzeugfrontend- abschnitt . The invention relates to an environment detection arrangement and a motor vehicle front end section having the same.
Stand der Technik State of the art
Bei Kraftfahrzeugfrontendabschnitten werden häufig an Strukturteilen, wie zum Beispiel Montageträgern, Zier- gittern, Biegequerträgern, Crashmanagementsystemen oder Stoßfängerüberzügen Umfelderfassungsmittel befestigt . Letztere sind zumeist Kameras oder Sensoren, deren Anord- nung bzw. Lage relativ zum Fahrzeug positionskritisch ist . Diese Sensoren oder Kameras sind in der Regel nämlich darauf angewiesen, dass sich für die ordnungsgemäße Funk- tion ihre Position am Fahrzeug möglichst nicht ändert . Sind diese Sensoren oder Kameras im Frontendbereich angeordnet , so kann es bei Crash-Situationen mit geringen Ge- schwindigkeiten, wie zum Beispiel Parkremplern oder dergleichen, dazu kommen, dass diese positionskritischen Bauteile durch die crash-bedingte Verformung oder Verlage- rung der genannten Teile am Frontend aus der Position geraten und die Funktion von damit verbundenen Fahrzeug- systemen, wie zum Beispiel LIDAR-Systemen, einschränken oder gar zum Ausfall bringen. Das ist dann besonders kritisch, wenn die genannten Sensoren zu Fahrzeugsystemen gehören, von denen die unmittelbare Sicherheit des Fahr- zeuginsassen abhängig ist . Bei autonomen Fahrzeugen ist die ordnungsgemäße Funktion solcher Umfelderfassungsanord- nungen zu jeder Zeit zu gewährleisten. Da bei Crash-Situationen mit geringer Geschwindigkeit in der Regel die Weiterfahrt möglich ist, muss dafür Sorge ge- tragen werden, dass positionskritische Bauteile wie Umfeld- erfassungsmittel nach Möglichkeit nach kurzfristiger Ver- lagerung wieder in die erforderliche Position zurückkehren können. In the case of motor vehicle front end sections, surroundings detection means are often attached to structural parts, such as assembly supports, decorative grilles, bending cross members, crash management systems or bumper covers. The latter are mostly cameras or sensors whose arrangement or location relative to the vehicle is position-critical. These sensors or cameras are usually dependent on their position on the vehicle changing as little as possible in order to function properly. If these sensors or cameras are arranged in the front-end area, it can happen in low-speed crash situations, such as bumping into a parking space or the like, that these position-critical components are damaged by the crash-related deformation or displacement of the parts mentioned Front end out of position and restrict the function of associated vehicle systems, such as LIDAR systems, or even cause them to fail. This is particularly critical when the sensors mentioned belong to vehicle systems on which the immediate safety of the vehicle occupant depends. In the case of autonomous vehicles, the proper functioning of such surroundings detection arrangements must be guaranteed at all times. Since it is generally possible to continue driving in crash situations at low speed, care must be taken to ensure that components critical to the position, such as environment detection devices, can return to the required position after a short-term relocation.
Die Erfindung The invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Umfelderfassungsanordnung sowie einen Kraftfahrzeugfront- endabschnitt anzugeben, mit welchem die Umfelderfassungs- mittel auch nach einem Crash mit geringen Geschwindigkeiten in ihre Soll-Lage zurückkehren können. The invention is therefore based on the object of specifying an environment detection arrangement and a motor vehicle front-end section with which the environment detection means can return to their desired position at low speeds even after a crash.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Umfelderfassungs- anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Kraftfahrzeugfrontendabschnitt mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den jeweiligen Unteransprüchen. This object is achieved by an environment detection arrangement with the features of claim 1 and a motor vehicle front end section with the features of claim 12. Advantageous embodiments can be found in the respective subclaims.
Die erfindungsgemäße Umfelderfassungsanordnung weist wenigstens ein Umfelderfassungsmittel auf. Dieses ist dazu ausgelegt, Informationen über das Umfeld des Umfelderfas- sungsmittels, z. B. den Abstand zu einem Objekt, zu er- fassen. Ferner weist die Umfelderfassungsanordnung eine Lageveränderungseinrichtung, mit der die Lage des Umfeld- erfassungsmittels veränderbar ist, sowie eine Lageerfas- sungseinrichtung auf. Letztere ist dazu ausgelegt, die Lage des Umfelderfassungsmittels zu erfassen. Die erfindungs- gemäße Umfelderfassungsanordnung ist weiter mit einer Steuereinrichtung gekoppelt. Diese Steuereinrichtung ist dabei so eingerichtet, dass sie im Ansprechen auf die von der Lageerfassungseinrichtung erfasste Lage des Umfeld- erfassungsmittels ein Steuersignal an die Lageverände- rungseinrichtung ausgeben kann. Das Steuersignal dient dazu, die Lage des Umfelderfassungsmittels zu verändern. The surroundings detection arrangement according to the invention has at least one surroundings detection means. This is designed to provide information about the surroundings of the surroundings detection means, e.g. B. the distance to an object to detect. Furthermore, the environment detection arrangement has a position changing device with which the position of the environment detection means can be changed, as well as a position detection device. The latter is designed to detect the position of the surroundings detection means. The environment detection arrangement according to the invention is also coupled to a control device. This control device is set up in such a way that, in response to the position of the environment detection means detected by the position detection device, it sends a control signal to the position change tion device can issue. The control signal is used to change the position of the surroundings detection means.
Mit der Umfelderfassungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung kann nun die Lage eines positionskritischen Bau- teils, nämlich des Umfelderfassungsmittels, erfasst und ausgewertet werden. Ergibt diese Auswertung, dass eine bestimmte Soll-Lage, in der sich das Umfelderfassungsmittel befinden sollte, infolge eines Crashs oder eines anderen Einflusses nicht eingehalten wird, so ist die Steuer- einrichtung in der Lage, dies zu korrigieren. With the environment detection arrangement according to the present invention, the position of a position-critical component, namely the environment detection means, can now be detected and evaluated. If this evaluation shows that a specific target position, in which the surroundings detection means should be, is not maintained as a result of a crash or some other influence, then the control device is able to correct this.
Bevorzugt ist dazu vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Umfelderfassungsanordnung eine Vergleichseinrichtung um- fasst, die die von der Lageerfassungseinrichtung erfasste Ist-Lage des Umfelderfassungsmittels mit einer vorge- gebenen Soll-Lage vergleicht. Aus diesem Vergleich kann dann ein entsprechender Schluss gezogen werden, ob eine Anpassung durch Ansteuern der Lageveränderungseinrichtung erforderlich ist oder nicht. To this end, it is preferably provided that the surroundings detection arrangement according to the invention comprises a comparison device which compares the actual position of the surroundings detection means detected by the position detection device with a specified target position. A corresponding conclusion can then be drawn from this comparison as to whether or not an adjustment by controlling the position-changing device is necessary.
Bevorzugt ist deshalb die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, aufgrund der von der Vergleichseinrichtung ermittelten Ab- weichung einer Ist-Lage von der vorgegebenen Soll-Lage die Lageveränderungseinrichtung so anzusteuern, dass die Ist- Lage des Umfelderfassungsmittels der vorgegebenen Soll- Lage entspricht. Leichte Abweichungen oder infolge von äußeren Einflüssen erfolgende Feststellungen des Umfeld- erfassungsmittels können auf diese Weise korrigiert werden. The control device is therefore preferably designed to control the position changing device based on the deviation of an actual position from the specified target position determined by the comparison device such that the actual position of the surroundings detection means corresponds to the specified target position. Slight deviations or determinations made by the surroundings detection means as a result of external influences can be corrected in this way.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Umfelderfassungsmittel und/oder die Lageerfassungseinrichtung auf einem Träger- element, insbesondere einer Trägerplatte angeordnet ist. Das Trägerelement ist dabei bevorzugt mit der Lagever- änderungseinrichtung verbunden, sodass eine Lageverände- rung des Trägerelements unmittelbar zu einer Lageänderung des Umfelderfassungsmittels führt. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the environment detection means and/or the position detection device is arranged on a carrier element, in particular a carrier plate. The carrier element is preferably with the positional connected changing device, so that a change in position of the carrier element leads directly to a change in position of the environment detection means.
Die Lageveränderungseinrichtung kann auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lageveränderungseinrichtung ein von der Steuereinrichtung ansteuerbarer Aktor. Dieser kann drahtgebunden oder drahtlos mit der Steuereinrichtung gekoppelt sein. Die Steuereinrichtung muss nicht zwingend in unmittelbarer Nähe der Umfelderfassungsanordnung ange- ordnet sein, sondern kann beispielsweise in einem Kraft- fahrzeugfrontend oder sonstwo in einem Kraftfahrzeug ange- ordnet sein. The position changing device can be designed in different ways. According to a preferred embodiment, the position changing device is an actuator that can be controlled by the control device. This can be coupled to the control device in a wired or wireless manner. The control device does not necessarily have to be arranged in the immediate vicinity of the surroundings detection arrangement, but can be arranged, for example, in a motor vehicle front end or elsewhere in a motor vehicle.
Auch die Art der Lageveränderungseinrichtung, d. h. in welcher Art das Umfelderfassungsmittel in seiner Position durch die Lageveränderungseinrichtung verändert wird, ist grundsätzlich in das Belieben des Fachmanns gestellt. Als eine bevorzugte Ausführungsvariante hat sich erwiesen, dass die Lageveränderungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Umfelderfassungsmittel um wenigstens eine erste Schwenk- achse und bevorzugt um eine, insbesondere zur ersten Schwenkachse senkrecht verlaufende, zweite Schwenkachse zu verschwenken. Insbesondere der zweiachsige Schwenkantrieb hat Vorteile, da die Manipulation der Lage des Umfeld- erfassungsmittels auf diese Art und Weise ohne große lineare Verschiebungen auskommt. Bevorzugt sind die Ver- schwenkungen um die einzelnen Achsen einzeln durch die Steuereinrichtung ansteuerbar. In der Regel wird ein leicht verstelltes Umfelderfassungsmittel gegenüber der Soll-Lage in einem Winkel verkippt sein. Diese Verkippung lässt sich durch die so ausgestaltete Lageveränderungseinrichtung regulieren. Natürlich kann die Lageveränderungseinrichtung auch lineare Verstellungen, zum Beispiel Aktoren, umfassen. Die Verkippung kann auch durch eine Mehrzahl gegebenenfalls einzeln durch die Steuereinrichtung ansteuerbarer linearer Verstellungen herbeigeführt werden, wobei sich dann die linearen Bewegungen zu einer Schwenkbewegung überlagern. The type of position changing device, ie the way in which the position of the surroundings detection means is changed by the position changing device, is basically at the discretion of the person skilled in the art. It has proven to be a preferred embodiment variant that the position changing device is set up to pivot the surroundings detection means about at least a first pivot axis and preferably about a second pivot axis running perpendicular to the first pivot axis. In particular, the two-axis swivel drive has advantages, since the manipulation of the position of the surroundings detection means does not require large linear displacements in this way. The pivoting movements about the individual axes can preferably be controlled individually by the control device. As a rule, a slightly misaligned surroundings detection means will be tilted at an angle with respect to the desired position. This tilting can be regulated by the position change device configured in this way. Of course, the position change device can also include linear adjustments, for example actuators. The tilting can also be brought about by a plurality of linear adjustments that can optionally be controlled individually by the control device, the linear movements then being superimposed to form a pivoting movement.
Das Umfelderfassungsmittel kann beispielsweise eine Kamera oder einen Sensor, insbesondere einen Radar-, Lidar- oder Ultraschallsensor, umfassen. Andere Einrichtungen, die ge- eignet sind, Informationen über das Umfeld des Umfeld- erfassungsmittels zu liefern, sind ebenso denkbar. Gleiches gilt entsprechend für die Lageerfassungseinrichtung. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lageerfassungseinrichtung einen Gyrosensor umfasst. The environment detection means can include, for example, a camera or a sensor, in particular a radar, lidar or ultrasonic sensor. Other devices that are suitable for supplying information about the surroundings of the surroundings detection device are also conceivable. The same applies to the position detection device. According to a preferred embodiment, it is provided that the position detection device includes a gyro sensor.
Grundsätzlich können die bisher beschriebenen Komponenten irgendwo an einem Kraftfahrzeugfrontend montiert werden. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Lageverände- rungseinrichtung in einer Halterung gelagert ist. Diese Halterung dient zum einen der Aufhängung, zum anderen bietet diese auch Schutz der Lageveränderungseinrichtung vor Beschädigungen, insbesondere Beschädigungen durch äußere Einflüsse, die zu einer Veränderung der Lage des Umfelderfassungsmittels geführt haben. In principle, the components described so far can be mounted anywhere on a motor vehicle front end. However, it is preferably provided that the position changing device is mounted in a holder. On the one hand, this holder is used for suspension, on the other hand, it also protects the position changing device from damage, in particular damage caused by external influences that have led to a change in the position of the environment detection means.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Halterung über eine Aus- gleichseinrichtung, insbesondere über wenigstens ein Federelement mit einem Basisträger verbunden ist. Er- schütterungen oder Lageveränderungen der Halterung gegen- über dem Basisträger können auf diese Weise ausgeglichen werden. Das Federelement kann eine bekannte Feder sein, kann aber auch als elastisches Schaumstoffmaterial oder dergleichen ausgebildet sein, welches auf besonders gute Weise Stöße abfängt und anschließend in die Ausgangslage zurückkehrt. Der Basisträger kann als separates Bauteil ausgebildet sein, ist aber bevorzugt auch an einem Teil eines Fahr- zeugfrontends angeformt. Auf diese Weise kann die Anzahl der erforderlichen Bauteile bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugfrontends reduziert werden. Provision is preferably made for the holder to be connected to a base support via a compensating device, in particular via at least one spring element. Vibrations or changes in the position of the holder relative to the base support can be compensated for in this way. The spring element can be a known spring, but can also be designed as an elastic foam material or the like, which absorbs shocks in a particularly good way and then returns to the starting position. The base support can be designed as a separate component, but is preferably also formed on part of a vehicle front end. In this way, the number of components required in the construction of motor vehicle front ends can be reduced.
Entsprechend betrifft die Erfindung ferner einen Kraftfahr- zeugfrontendabschnitt, an welchem wenigstens eine oben be- schriebene Umfelderfassungsanordnung angeordnet ist. Dabei kann der Kraftfahrzeugfrontendabschnitt beispielsweise einen Stoßfängerüberzug und/oder Ziergitter aufweisen, wobei dann die erfindungsgemäße Umfelderfassungsanordnung mit dem Stoßfängerüberzug und/oder dem Ziergitter verbunden ist. Diese Bauteile bilden dann den oben beschriebenen Basisträger oder der Basisträger ist an diesen Teilen befestigt. Accordingly, the invention also relates to a motor vehicle front end section, on which at least one environment detection arrangement described above is arranged. The motor vehicle front end section can have a bumper cover and/or a decorative grille, for example, with the surroundings detection arrangement according to the invention then being connected to the bumper cover and/or the decorative grille. These components then form the base support described above, or the base support is attached to these parts.
Natürlich kann der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugfrontend- abschnitt auch ein Crashmanangementsystem und/oder einen Biegequerträger und/oder einen Montageträger aufweisen, mit welchen die Umfelderfassungsanordnung verbunden sein kann. Of course, the motor vehicle front end section according to the invention can also have a crash management system and/or a bending cross member and/or an assembly support, to which the environment detection arrangement can be connected.
Weg zur Ausführung der Erfindung way of carrying out the invention
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to FIGS.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugfront- endabschnitt in perspektivischer Darstellung mit einem Stoßfängerüberzug und einem Ziergitter. FIG. 1 shows a motor vehicle front end section according to the invention in a perspective view with a bumper cover and a decorative grille.
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugfront- endabschnitt, genauer ein Crashmanagementsystem mit einem Biegequerträger, an welchem die erfindungsgemäße Umfeld- erfassungsanordnung angeordnet ist. FIG. 2 shows a motor vehicle front end section according to the invention, more precisely a crash management system with a Bending cross member on which the environment detection arrangement according to the invention is arranged.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh- rungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Umfelderfassungs- anordnung. FIG. 3 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a surroundings detection arrangement according to the invention.
Figur 4 zeigt eine Explosionsdarstellung der in Figur 3 dargestellten Umfelderfassungsanordnung. FIG. 4 shows an exploded view of the surroundings detection arrangement shown in FIG.
Figur 5 zeigt ein Ablaufschema für den Betrieb einer erfin- dungsgemäßen Umfelderfassungsanordnung. FIG. 5 shows a flow chart for the operation of a surroundings detection arrangement according to the invention.
In Figur 1 ist das Frontend 1 eines Fahrzeugs dargestellt. Zu erkennen ist dabei unter anderem ein Stoßfängerüberzug 4, ein Ziergitter 3, in deren Bereich eine erfindungsgemäße Umfelderfassungsanordnung 2 angeordnet ist. Das Bezugs- zeichen 5 stellt symbolisch einen Erfassungsbereich der Umfelderfassungsanordnung 2 dar. 6 bezeichnet ein Crash- managementsystem des Fahrzeugs. X ist die Fahrtrichtung, Y die Querrichtung (parallel zu den Fahrzeugachsen) und Z beschreibt die Vertikalrichtung senkrecht zum Boden bzw. senkrecht zur Fahrbahn. FIG. 1 shows the front end 1 of a vehicle. Among other things, a bumper cover 4 and a decorative grille 3 can be seen, in the area of which a surroundings detection arrangement 2 according to the invention is arranged. The reference number 5 symbolically represents a detection area of the environment detection arrangement 2. 6 designates a crash management system of the vehicle. X is the direction of travel, Y is the transverse direction (parallel to the vehicle axles) and Z describes the vertical direction perpendicular to the ground or perpendicular to the roadway.
Figur 2 zeigt einen Teil des Crashmanagementsystems 6, bei dem sich ein Biegequerträger 7 mit seiner Hauptlängs- erstreckungsrichtung in Querrichtung Y erstreckt. An diesem Biegequerträger ist im gezeigten Beispiel eine Umfeld- erfassungsanordnung 2 angebracht. FIG. 2 shows a part of the crash management system 6, in which a bending cross member 7 extends in the transverse direction Y with its main longitudinal extent. In the example shown, a surroundings detection arrangement 2 is attached to this bending crossbeam.
Der Aufbau der Umfelderfassungsanordnung 2, zu der auch eine (nicht gezeigte) Steuereinrichtung gehört, ist den Figuren 3 und 4 zu entnehmen. In Fahrtrichtung vorne be- findet sich das Umfelderfassungsmittel 20, welches in der Lage ist, einen Erfassungsbereich 5 zu erfassen und Infor- mationen darüber aufzunehmen. Dieses Umfelderfassungs- mittel 20 ist an einem Trägerelement 25 angebracht, an welchem ebenfalls eine Lageerfassungseinrichtung 21, beispielsweise ein Gyrosensor, angebracht ist, der die Lage des Umfelderfassungsmittels 20 ermitteln kann. Im gezeigten Beispiel entspricht eine Lageänderung der Lageerfassungs- einrichtung 21 automatisch einer Lageänderung des Umfeld- erfassungsmittels 20, da beide auf einem gemeinsamen Trägerelement 25 angeordnet sind. Das Trägerelement 25 ist wiederum mit einer Lageveränderungseinrichtung 23 ver- bunden, die im Zusammenwirken mit der Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Trägerplatte 25 hinsichtlich ihrer Lage zu verändern. Die Lageveränderungseinrichtung 23 ist ihrerseits in einer Halterung 22 angeordnet, die bevorzugt eine schalenartige Gestalt hat, um die Lageveränderungs- einrichtung 23 vor äußeren Einflüssen möglichst gut schützen zu können. Bevorzugt ist die Halterung 22 über elastische Elemente 24, zum Beispiel Federn oder Schaum- stoffelemente oder dergleichen, an einem Basisträger 30 angeordnet. Der Basisträger 30 kann entweder mit dem Frontend 1 über geeignete Verbindungsmaßnahmen verbunden werden oder er ist an einem der oben beschriebenen Abschnitte angebracht, angeformt oder er ist sogar Teil derselben. The structure of the surroundings detection arrangement 2, which also includes a control device (not shown), can be seen in FIGS. The environment detection means 20 is located at the front in the direction of travel, which is able to detect a detection area 5 and provide information. record information about it. This environment detection means 20 is attached to a carrier element 25, to which a position detection device 21, for example a gyro sensor, is also attached, which can determine the position of the environment detection means 20. In the example shown, a change in the position of the position detection device 21 automatically corresponds to a change in the position of the surroundings detection means 20 , since both are arranged on a common carrier element 25 . The carrier element 25 is in turn connected to a position changing device 23 which, in cooperation with the control device, is designed to change the position of the carrier plate 25 . The position-changing device 23 is in turn arranged in a holder 22, which preferably has a shell-like shape in order to be able to protect the position-changing device 23 from external influences as well as possible. The holder 22 is preferably arranged on a base support 30 via elastic elements 24, for example springs or foam elements or the like. The base support 30 can either be connected to the front end 1 via suitable connection measures or it is attached to one of the sections described above, formed on it or it is even part of the same.
Wie man insbesondere aus Figur 4 erkennt, finden sich an der Halterung 22, die für die LageveränderungseinrichtungAs can be seen in particular from FIG. 4, the holder 22 is for the position-changing device
23 einen entsprechenden Aufnahmeraum 29 aufweist, weitere Aufnahmen 28, in die die elastischen Verbindungselemente23 has a corresponding receiving space 29, further receptacles 28, in which the elastic connecting elements
24 eingebracht werden können. Entsprechende Aufnahmen 31 für die elastischen Verbindungselemente 24 finden sich auch im Basisträger 30. 24 can be introduced. Corresponding receptacles 31 for the elastic connecting elements 24 can also be found in the base support 30.
Die Lageveränderungseinrichtung 23 ist mit dem Träger- element 25 verbunden. Verbunden heißt, es kann eine direkte Anbindung geben, es genügt allerdings, wenn die Lage- veränderungseinrichtung 23 mit dem Trägerelement 25 derart gekoppelt ist, dass Manipulationen an der Lageverände- rungseinrichtung 23 zu Lageveränderungen der Trägerplatte 25 führen. The position changing device 23 is connected to the carrier element 25 . Connected means it can be a direct However, it is sufficient if the position changing device 23 is coupled to the carrier element 25 in such a way that manipulations of the position changing device 23 lead to position changes of the carrier plate 25 .
Die Trägerplatte 25 weist entsprechende Aufnahmebereiche 27 für das Umfelderfassungsmittel 20 bzw. 26 für die Lage- erfassungseinrichtung 21 auf. Die Lageveränderungsein- richtung 23 kann bevorzugt Kippbewegungen in die Richtungen 23a, 23b, 23c und 23d ausführen und dadurch Drehbewegungen oder Schwenkbewegungen um die Achsen A, B realisieren. Durch diese Schwenkbewegungen um die genannten Achsen A, B wird die Trägerplatte 25 also entsprechend den Vorgaben der nicht dargestellten Steuereinrichtung verstellt. The carrier plate 25 has corresponding receiving areas 27 for the surroundings detection means 20 or 26 for the position detection device 21 . The position change device 23 can preferably carry out tilting movements in the directions 23a, 23b, 23c and 23d and thereby realize rotary movements or pivoting movements about the axes A, B. By means of these pivoting movements about the axes A, B mentioned, the carrier plate 25 is thus adjusted in accordance with the specifications of the control device, which is not shown.
Ein möglicher Ablauf soll anhand des in Figur 5 darge- stellten Blockdiagramms erläutert werden. A possible sequence will be explained using the block diagram shown in FIG.
Grundsätzlich wird eine Soll-Lage in der Steuereinrichtung hinterlegt, S0. Der Gyrosensor bzw. die Lageerfassungs- einrichtung erfasst die Ist-Lage des Umfelderfassungs- mittels, S5. Diese Erfassung erfolgt kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen. Die Ist-Lage wird an eine entsprechende Auswerteeinrichtung weitergegeben, S7. Dort wird die durch Messung der Ist-Lage der Lageerfassungs- einrichtung ermittelte Ist-Lage des Umfelderfassungs- mittels mit vorgegebenen Soll-Lagen verglichen, S1. Im Falle einer Abweichung wird die Steuereinrichtung eine Stellgröße ermitteln, im Falle des Verschwenkens einen Schwenkwinkel berechnen, der erforderlich ist, um die Lageerfassungseinrichtung bzw. das Umfelderfassungsmittel wieder in die Soll-Lage zu versetzen, S2. Ein ent- sprechender Befehl wird an die Lageveränderungseinrichtung im Anschluss daran übermittelt und die Steuerung bewirkt die entsprechende Lageveränderung des Umfelderfassungs- mittels, S3. Falls externe Einflüsse von außen die Lage des Umfelderfassungsmittels bzw. der der Lageerfassungsein- richtung verändern sollten, S4, wird dies bei der regel- mäßigen oder kontinuierlichen Erfassung der Ist-Lage, S5, detektiert und der oben beschriebene Prozess erfolgt von neuem. Basically, a target position is stored in the control device, S0. The gyro sensor or the position detection device detects the actual position of the surroundings detection means, S5. This detection takes place continuously or at predetermined time intervals. The actual position is forwarded to a corresponding evaluation device, S7. There, the actual position of the environment detection device, determined by measuring the actual position of the position detection device, is compared with specified target positions, S1. In the event of a deviation, the control device will determine a manipulated variable, and in the case of pivoting, calculate a pivoting angle that is required to move the position detection device or the surroundings detection means back to the target position, S2. A corresponding command is then transmitted to the position change device and the control is effected the corresponding change in position of the environment detection means, S3. If external influences should change the position of the environment detection means or the position detection device, S4, this is detected during the regular or continuous detection of the actual position, S5, and the process described above takes place again.
Die Erfindung ermöglicht daher eine selbstregulative Über- wachung und Einstellung von Umfelderfassungsmitteln, sodass diese positionskritischen Bauteile nach Möglichkeit in ihrer Funktion nicht durch äußere Einflüsse nachteilig beeinflusst oder außer Funktion gesetzt werden. The invention therefore enables a self-regulating monitoring and setting of environment detection means, so that the function of these position-critical components is not adversely affected by external influences or rendered inoperable as far as possible.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Umfelderfassungsanordnung (2), aufweisend wenigstens ein Umfelderfassungsmittel (20), das dazu ausgelegt ist, Informationen über das Umfeld des Umfeld- erfassungsmittels (20), z. B. den Abstand zu einem Objekt, zu erfassen, wobei die Umfelderfassungs- anordnung (2) weiter eine Lageveränderungseinrichtung (23), mit der die Lage des Umfelderfassungsmittels (20) veränderbar ist, sowie eine Lageerfassungseinrichtung (21) aufweist, die dazu ausgelegt ist, die Lage des Umfelderfassungsmittels (20) zu erfassen, wobei die Umfelderfassungsanordnung (2) ferner mit einer Steuer- einrichtung gekoppelt ist, die so eingerichtet ist, dass sie im Ansprechen auf die von der Lageerfas- sungseinrichtung (21) erfasste Lage des Umfeld- erfassungsmittels (20) ein Steuersignal an die Lage- veränderungseinrichtung (23) ausgeben kann, um die Lage des Umfelderfassungsmittels (20) zu verändern. 1. Environment detection arrangement (2), having at least one environment detection means (20) which is designed to information about the environment of the environment detection means (20), z. B. the distance to an object, wherein the environment detection arrangement (2) further has a position changing device (23) with which the position of the environment detection means (20) can be changed, and a position detection device (21) which is designed for this to detect the position of the environment detection means (20), wherein the environment detection arrangement (2) is also coupled to a control device which is set up in response to the position detection device (21) detected position of the environment detection means (20) can output a control signal to the position changing device (23) in order to change the position of the surroundings detection means (20).
2. Umfelderfassungsanordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vergleichseinrichtung umfasst, die die von der Lageerfassungseinrichtung (21) erfasste Ist- Lage des Umfelderfassungsmittels (20) mit einer vorge- gebenen Soll-Lage vergleicht. 2. Environment detection arrangement (2) according to claim 1, characterized in that it comprises a comparison device which compares the actual position of the environment detection means (20) detected by the position detection device (21) with a specified target position.
3. Umfelderfassungsanordnung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, aufgrund der von der Vergleichseinrichtung ermittelten Ab- weichung einer Ist-Lage von der vorgegebenen Soll-Lage die Lageveränderungseinrichtung (23) so anzusteuern, dass die Ist-Lage des Umfelderfassungsmittels (20) der vorgegebenen Soll-Lage entspricht. 3. Surroundings detection arrangement (2) according to claim 2, characterized in that the control device is designed to control the position changing device (23) based on the determined by the comparison device deviation of an actual position from the specified target position so that the actual - the position of the environment detection means (20) corresponds to the specified target position.
4. Umfelderfassungsanordnung (2) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfelderfassungsmittel (20) und/oder die Lage- erfassungseinrichtung (21) auf einem, insbesondere mit der Lageveränderungseinrichtung (23) verbundenen, Trägerelement (25), insbesondere einer Trägerplatte, angeordnet ist. 4. environment detection arrangement (2) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the environment detection means (20) and / or the position detection device (21) on a, in particular with the position changing device (23) connected carrier element (25), in particular a support plate is arranged.
5. Umfelderfassungsanordnung (2) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageveränderungseinrichtung (23) ein von der Steuereinrichtung ansteuerbarer Aktor ist. 5. environment detection arrangement (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the position changing device (23) is a controllable by the control device actuator.
6. Umfelderfassungsanordnung (2) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageveränderungseinrichtung (23) dazu ein- gerichtet ist, das Umfelderfassungsmittels (20) um wenigstens eine erste Schwenkachse (A) und bevorzugt über eine, insbesondere zur ersten Schwenkachse (A) senkrecht verlaufende, zweite Schwenkachse (B) zu verschwenken. 6. Environment detection arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the position changing device (23) is set up to move the environment detection means (20) about at least a first pivot axis (A) and preferably via one, in particular to the first pivot axis ( A) to pivot perpendicular, second pivot axis (B).
7. Umfelderfassungsanordnung (2) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfelderfassungsmittel (20) eine Kamera oder einen Sensor, insbesondere einen Radar-, Lidar- oder Ultraschallsensor, umfasst. 7. environment detection arrangement (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the environment detection means (20) comprises a camera or a sensor, in particular a radar, lidar or ultrasonic sensor.
8. Umfelderfassungsanordnung (2) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageerfassungseinrichtung (21) einen Gyrosensor umfasst. 8. environment detection arrangement (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that that the position detection device (21) comprises a gyro sensor.
9. Umfelderfassungsanordnung (2) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageveränderungseinrichtung (23) in einer Halterung (29) gelagert ist. 9. environment detection arrangement (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the position changing device (23) is mounted in a holder (29).
10. Umfelderfassungsanordnung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) über eine Ausgleichseinrichtung (24), insbesondere über wenigstens ein Federelement mit einem Basisträger (30) verbunden ist. 10. Surroundings detection arrangement (2) according to claim 9, characterized in that the holder (29) is connected to a base support (30) via a compensating device (24), in particular via at least one spring element.
11. Umfelderfassungsanordnung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisträger (30) an einem Teil eines Fahr- zeugfrontends (1) angeformt ist. 11. environment detection arrangement (2) according to claim 10, characterized in that the base support (30) on a part of a vehicle vehicle front end (1) is formed.
12. Kraftfahrzeugfrontendabschnitt (1), an welchem wenigs- tens eine Umfelderfassungsanordnung (2) nach einem der vorigen Ansprüche angeordnet ist. 12. Motor vehicle front end section (1) on which at least one environment detection arrangement (2) according to one of the preceding claims is arranged.
13. Kraftfahrzeugfrontendabschnitt (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Stoßfängerüberzug (4) und/oder Zier- gitter (3) aufweist und die Umfelderfassungsanordnung (2) mit dem Stoßfängerüberzug (4) und/oder dem Zier- gitter (3) verbunden ist. 13. Motor vehicle front end section (1) according to claim 12, characterized in that it has a bumper cover (4) and/or decorative grille (3) and the environment detection arrangement (2) with the bumper cover (4) and/or the decorative grille ( 3) is connected.
14. Kraftfahrzeugfrontendabschnitt (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Crashmanangementsystem (6) und/oder einen Biegequerträger (7) und/oder einen Montageträger aufweist und die Umfelderfassungsanordnung (2) mit dem Crashmanagementsystem (6) und/oder dem Biegequerträger (7) und/ oder dem Montageträger verbunden ist. 14. Motor vehicle front end section (1) according to claim 12, characterized in that that it has a crash management system (6) and/or a bending cross member (7) and/or an assembly support and the environment detection arrangement (2) is connected to the crash management system (6) and/or the bending cross member (7) and/or the assembly support.
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