Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Umfeldüberwachung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Sensorvorrichtung eine Signalerzeugungseinheit und eine erste Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen und Aussenden eines ersten Signals anzusteuern. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Sensorvorrichtung sowie ein Verfahren zur Umfeldüberwachung eines Kraftfahrzeugs.

Umfeldsensorsysteme zum Einsatz im Automobilbereich, beispielsweise Radarsysteme, Lidarsysteme oder Ultraschallsensorsysteme, können unterschiedliche Signale aussenden, um eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Sensorvorrichtung abzutasten und durch die verschiedenen Signale verschiedene Informationen zu erhalten oder verschiedene Reichweiten zu realisieren und so weiter. Dabei kann es nachteilhaft sein, wenn die unterschiedlichen Signale miteinander interferieren, da dies zu Verfälschungen der Messergebnisse führen kann.

Im Dokument EP 341 8768 A1 wird ein Radarsystem für ein Fahrzeug beschrieben, das zwei Radarsensorvorrichtungen aufweist, die an unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs montiert sind. Die Radarsensorvorrichtungen weisen jeweils eine lokale Uhr auf, die beispielsweise mittels einer Hauptuhr des Radarsystems synchronisiert werden können. Radarsignale der verschiedenen Radarsensorvorrichtungen werden dabei gleichzeitig ausgesendet, um die Abdeckung der Umgebung des Fahrzeugs durch das Radarsensorsystem zu erhöhen.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Umfeldüberwachung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch das die Interferenz verschiedener ausgesendeter Signale verhindert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, eine gemeinsame Signalerzeugungseinheit zum Aussenden eines ersten und eines zweiten Signals vorzusehen, wobei die Signalerzeugungseinheit dazu von unterschiedlichen Steuereinheiten angesteuert wird. Dabei erzeugt eine der Steuereinheiten ein Synchronisierungssignal und überträgt es an die andere Steuereinheit, welche die Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen und Aussenden des zugehörigen Signals abhängig auf dem Synchronisierungssignal ansteuert.

Gemäß einem unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird eine Sensorvorrichtung zur Umfeldüberwachung eines Kraftfahrzeugs angegeben. Die Sensorvorrichtung weist eine Signalerzeugungseinheit auf, eine erste Steuereinheit sowie eine zweite Steuereinheit. Die erste Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen und Aussenden eines ersten Signals anzusteuern. Die erste Steuereinheit ist mit der zweiten Steuereinheit gekoppelt und dazu eingerichtet, ein Synchronisierungssignal zu erzeugen und an die zweite Steuereinheit zu übermitteln. Die zweite Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen und Aussenden eines zweiten Signals abhängig von dem Synchronisierungssignal anzusteuern, insbesondere um eine Interferenz des ersten Signals mit dem zweiten Signal zu verhindern oder zu reduzieren.

Das erste und das zweite Signal unterscheiden sich insbesondere in wenigstens einer Signaleigenschaft.

Unter der Umfeldüberwachung des Kraftfahrzeugs kann dabei das Erzeugen von Datensätzen verstanden werden, die eine Umgebung der Sensorvorrichtung und damit des Kraftfahrzeugs abbilden, beispielsweise abzutasten.

Zum Abtasten der Umgebung kann die Sensorvorrichtung, insbesondere die Signalerzeugungseinheit, das erste und das zweite Signal insbesondere als elektromagnetische Signale oder Ultraschallsignale erzeugen und aussenden, reflektierte Anteile des ersten und des zweiten Signals, die beispielsweise von Objekten in der Umgebung wenigstens teilweise reflektiert wurden, erfassen und die Datensätze beziehungsweise Abtastpunkte basierend auf den erfassten reflektierten Anteilen erzeugen.

Die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit sind insbesondere jeweils mit der Signalerzeugungseinheit gekoppelt oder verbunden, um diese zum Erzeugen und Aussenden des ersten beziehungsweise des zweiten Signals anzusteuern.

Die Signalerzeugungseinheit kann als gemeinsames Sensor-Frontend der Sensorvorrichtung verstanden werden. Insbesondere kann die Sensorvorrichtung nicht als Anordnung räumlich verteilter Sensoreinheiten, die beispielsweise an unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs montiert sind, aufgefasst werden.

Das Aussenden der Signale entspricht insbesondere einem Aussenden der Signale in die Umgebung.

Um die Interferenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal zu verhindern, steuern die erste und die zweite Steuereinheit die Signalerzeugungseinheit insbesondere derart an, dass diese das erste Signal und das zweite Signal abwechselnd, also zeitversetzt beziehungsweise zu unterschiedlichen, disjunkten, nichtüberlappenden Zeiträumen aussendet, was insbesondere durch das Erzeugen des zweiten Signals basierend auf dem Synchronisierungssignal ermöglicht wird.

Beispielsweise kann durch das erste Signal ein erstes Sichtfeld der Sensorvorrichtung abgedeckt werden und durch das zweite Signal ein zweites Sichtfeld der Sensorvorrichtung, welches mit dem ersten Sichtfeld wenigstens teilweise überlappt.

Durch die Erzeugung des zweiten Signals basierend auf dem Synchronisierungssignal können nach dem verbesserten Konzept unerwünschte Interferenzen des ersten mit dem zweiten Signal verhindert werden. Entsprechend können fehlerhafte, ungenaue oder verfälschte Messungen, insbesondere Abtastpunkte, vermieden werden.

Insbesondere können gemäß dem verbesserten Konzept dadurch das erste und das zweite Signal mit unterschiedlichen Signaleigenschaften erzeugt werden, beispielsweise im Wechsel, um unterschiedliche beziehungsweise insgesamt mehr Informationen basierend auf der Umfeldüberwachung zu generieren. Beispielsweise können das erste und das zweite Signal unterschiedliche maximale Reichweiten, unterschiedliche Sichtfelder, unterschiedliche Wellenlängen, unterschiedliche Tastgrade, unterschiedliche Pulsdauern oder dergleichen aufweisen.

Dadurch, dass die Steuerung der Signalerzeugungseinheit für das erste und das zweite Signal auf die beiden physisch getrennten Steuereinheiten aufgeteilt wird, kann die Rechenleistung gleichmäßig verteilt werden, so dass die erste und die zweite Steuereinheit ähnlich ausgelastet werden. Zudem muss jede der Steuereinheiten die Signalerzeugungseinheit nur zum Erzeugen des jeweiligen Signals ansteuern, was eine vereinfachte Programmierung der Steuereinheiten erlaubt.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform der Sensorvorrichtung handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Signal um elektromagnetische Signale oder um Ultraschallsignale. Die elektromagnetischen Signale können dabei insbesondere Radarsignale, also Funksignale, oder Lichtsignale, also Signale aus sichtbarem, infraroten oder ultraviolettem Licht sein.

Insbesondere ist die Sensorvorrichtung im Falle von Funksignalen als Radarsensorvorrichtung ausgestaltet, im Falle von optischen Signalen als aktives optisches Sensorsystem, beispielsweise als Lidarsystem oder Laserscanner, im Falle von Ultraschallsignalen als Ultraschallsensorsystem.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform weist die Sensorvorrichtung ein Gehäuse auf, welches in oder an dem Kraftfahrzeug montierbar oder montiert ist, wobei die Signalerzeugungseinheit, die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit vollständig innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Steuereinheit dazu eingerichtet, die Signalerzeugungseinheit, insbesondere zum Erzeugen und Aussenden des zweiten Signals, abhängig von dem Synchronisierungssignal derart anzusteuern, dass die Signalerzeugungseinheit das erste Signal und das zweite Signal während unterschiedlicher, nichtüberlappender Zeiträume aussendet.

Dass das erste und das zweite Signal ausschließlich während unterschiedlicher Zeiträume ausgesendet werden, kann insbesondere derart verstanden werden, dass das eine Amplitude des ersten Signal nur dann einen von Null verschiedenen Wert annehmen kann, wenn die Amplitude des zweiten Signals gleich Null ist und umgekehrt.

Das erste und das zweite Signal können insbesondere jeweils periodisch erzeugt werden. Dementsprechend können sich erste Zeiträume, während derer das erste Signal eine von Null verschiedene Amplitude aufweist, und zweite Zeiträume, während derer das zweite Signal eine von Null verschiedene Amplitude aufweist, abwechseln und insbesondere ohne Überlapp aufeinander folgen, wobei beispielsweise während einer Pause zwischen den beiden Zeiträume die Amplituden beider Signale gleich Null sind. Die erste Steuereinheit kann beispielsweise erste Steuersignale erzeugen und diese an die Signalerzeugungseinheit übertragen, welche das erste Signal abhängig von den ersten Steuersignalen erzeugt und aussendet. Die zweite Steuereinheit kann beispielsweise zweite Steuersignale erzeugen und an die Signalerzeugungseinheit übertragen, welche das zweite Signal abhängig von den zweiten Steuersignalen erzeugt und aussendet. Die zweiten Steuersignale werden dabei insbesondere abhängig von dem Synchronisierungssignal erzeugt, sodass die Bedingung, dass die Amplituden des ersten und des zweiten Signals nicht gleichzeitig von Null verschieden sind, erfüllt wird. Dadurch kann die Interferenz des ersten mit dem zweiten Signal verhindert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Signalerzeugungseinheit eine erste Sendeeinheit zum Erzeugen des ersten Signals auf und eine zweite Sendeeinheit zum Erzeugen des zweiten Signals.

Insbesondere kann die erste Steuereinheit, beispielsweise mittels der ersten Steuersignale, die erste Sendeeinheit ansteuern, damit die Signalerzeugungseinheit, insbesondere die erste Sendeeinheit, das erste Signal erzeugt und aussendet. Die zweite Steuereinheit kann, insbesondere mittels der zweiten Steuersignale, die zweite Sendeeinheit ansteuern, damit die Signalerzeugungseinheit, insbesondere die zweite Sendeeinheit, das zweite Signal erzeugen und aussenden kann.

Die erste Steuereinheit ist insbesondere nicht oder nicht direkt mit der zweiten Sendeeinheit verbunden, sodass die erste Steuereinheit die zweite Sendeeinheit nicht ansteuern kann. Entsprechend ist die zweite Steuereinheit nicht oder nicht direkt mit der ersten Sendeeinheit verbunden, sodass die zweite Steuereinheit die erste Sendeeinheit nicht ansteuern kann.

Durch das Verwenden unterschiedlicher Sendeeinheiten zum Erzeugen des ersten und des zweiten Signals können insbesondere unterschiedliche Signaleigenschaften des ersten und des zweiten Signals realisiert werden.

Je nach Ausprägung der Sensorvorrichtung, beispielsweise als Radarsensorvorrichtung, als aktives optisches Sensorsystem oder als Ultraschallsensorsystem, sind auch die erste und zweite Sendeeinheit entsprechend ausgestaltet. Handelt es sich bei der Sensorvorrichtung beispielsweise um eine Radarsensorvorrichtung, so enthalten die erste und die zweite Sendeeinheit jeweils eine oder mehrere Sendeantennen. Ist die Sensorvorrichtung als aktives optisches Sensorsystem ausgestaltet, so enthalten die erste und die zweite Sendeeinheit jeweils eine oder mehrere Lichtquellen. Ist die Sensorvorrichtung als Ultraschallsensorsystem ausgestaltet, so enthalten die erste und die zweite Sendeeinheit jeweils eine oder mehrere Ultraschallsender oder Ultraschallwandler.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Signalerzeugungseinheit eine erste Empfangseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, reflektierte Anteile des ersten Signals zu empfangen und basierend auf den reflektierten Anteilen des ersten Signals ein erstes Sensorsignal zu erzeugen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Signalerzeugungseinheit eine zweite Empfangseinheit auf, die dazu eingerichtet, reflektierte Anteile des zweiten Signals zu empfangen und basierend auf den empfangenen reflektierten Anteilen des zweiten Signals ein zweites Sensorsignal zu erzeugen.

Die reflektierten Anteile des ersten und des zweiten Signals werden dabei beispielsweise von einem oder mehreren Objekten in der Umgebung reflektiert.

In solchen Ausführungsformen können die Empfangseinheiten and die unterschiedlichen Arten der Sendeeinheiten angepasst sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform, insbesondere einer Ausführungsform, in der die Sensorvorrichtung als Radarsensorvorrichtung ausgestaltet ist, enthält die erste Empfangseinheit eine oder mehrere Empfangsantennen, und die zweite Empfangseinheit enthält eine oder mehrere zweite Empfangsantennen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform, insbesondere einer Ausführungsform, in der die Sensorvorrichtung als aktives optisches Sensorsystem, beispielsweise als Lidarsystem, ausgestaltet ist, enthält die erste Empfangseinheit einen oder mehrere erste optische Detektoren, und die zweite Empfangseinheit enthält einen oder mehrere zweite optische Detektoren.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform, insbesondere einer Ausführungsform, in der die Sensorvorrichtung als Ultraschallsensorvorrichtung ausgestaltet ist, enthält die erste Empfangseinheit einen oder mehrere Ultraschallempfänger oder -wandler, und die zweite Empfangseinheit enthält einen oder mehrere zweite Ultraschallempfänger oder -wandler.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform enthält die Signalerzeugungseinheit einen ersten Schaltkreis, insbesondere integrierten Schaltkreis, sowie einen zweiten Schaltkreis, insbesondere integrierten Schaltkreis. Die erste Empfangseinheit ist dabei mit dem ersten Schaltkreis verbunden, um das erste Sensorsignal an den ersten Schaltkreis zu übertragen.

Der erste und der zweite Schaltkreis können dabei beispielsweise jeweils als monolithischer integrierter Mikrowellenschaltkreis (englisch: „monolithic microwave integrated Circuit“, MMIC) ausgestaltet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Empfangseinheit mit der ersten Steuereinheit gekoppelt, um von dem ersten Sensorsignal abhängige erste Messdaten an die erste Steuereinheit zu übertragen.

Insbesondere ist der erste Schaltkreis dazu eingerichtet, basierend auf dem ersten Sensorsignal die ersten Messdaten zu erzeugen und an die erste Steuereinheit zu übertragen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Empfangseinheit mit der zweiten Steuereinheit gekoppelt, um von dem zweiten Sensorsignal abhängige zweite Messdaten an die zweite Steuereinheit zu übertragen.

Insbesondere ist der zweite Schaltkreis dazu eingerichtet, basierend auf dem zweiten Sensorsignal die zweiten Messdaten zu erzeugen und an die zweite Steuereinheit zu übertragen.

Das erste und das zweite Sensorsignal können beispielsweise analoge Signale sein. Die Messdaten können beispielsweise in digitaler Form vorliegen und oder digitalen Signalen entsprechen beziehungsweise digitale Signale enthalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Signalerzeugungseinheit, insbesondere der erste Schaltkreis, einen ersten Analog-Digital-Wandler auf, um basierend auf dem ersten Sensorsignal die ersten Messdaten zu erzeugen. Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform weist die Signalerzeugungseinheit, insbesondere der zweite Schaltkreis, einen zweiten Analog-Digital-Wandler auf, um basierend auf dem zweiten Sensorsignal die zweiten Messdaten zu erzeugen.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform ist die zweite Steuereinheit dazu eingerichtet, abhängig von dem ersten Sensorsignal, insbesondere basierend auf den ersten Messdaten, eine Objektliste zu erzeugen und die Objektliste abhängig von dem Synchronisierungssignal an die erste Steuereinheit zu übertragen.

Dass die Objektliste abhängig von dem Synchronisierungssignal übertragen wird, kann insbesondere derart verstanden werden, dass ein Zeitpunkt oder ein Zeitraum, zu dem die Objektliste an die erste Steuereinheit übertragen wird, mittels der zweiten Steuereinheit abhängig von dem Synchronisierungssignal bestimmt wird.

Dadurch kann die Objektliste übertragen werden, wenn die erste Steuereinheit diese optimal verarbeiten beziehungsweise weiterleiten kann, beispielsweise abgestimmt mit der Übertragung einer weiteren Objektliste von der ersten Steuereinheit an ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs.

Die weitere Objektliste kann dabei beispielsweise mittels der zweiten Steuereinheit abhängig von dem zweiten Sensorsignal, insbesondere basierend auf den zweiten Messdaten, erzeugt werden.

Die Objektliste und/oder die weitere Objektliste können dabei jeweils Informationen beinhalten, die eines oder mehrere Objekte in der Umgebung betreffen, insbesondere das Vorhandensein, die Anzahl des einen oder der mehreren Objekte und/oder deren jeweilige Entfernung von der Sensorvorrichtung.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Steuereinheit mit einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs verbindbar oder verbunden, um ein weiteres Synchronisierungssignal von dem Steuergerät zu erhalten. Die erste Steuereinheit ist dazu eingerichtet, dass Synchronisierungssignal abhängig von dem weiteren Synchronisierungssignal zu erzeugen.

Das Steuergerät kann dadurch ein globale Zeitsteuerung der Sensorvorrichtung sowie zusätzlicher Sensorvorrichtungen, von denen beispielsweise eine oder mehrere ebenfalls nach dem verbesserten Konzept ausgebildet sein können, und/oder weiterer Komponenten des Kraftfahrzeugs umsetzen.

Insbesondere ist nur die erste Steuereinheit mit dem Steuergerät verbindbar oder verbunden, während die zweite Steuereinheit nicht mit dem Steuergerät verbindbar oder verbunden ist.

Insbesondere erfolgt die Erzeugung des zweiten Signals nicht beziehungsweise nur indirekt basierend auf dem weiteren Sensorsignal basierend auf dem weiteren Synchronisierungssignal, indem das Synchronisierungssignal von dem weiteren Synchronisierungssignal abhängig erzeugt wird.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform enthält die Sensorvorrichtung das Steuergerät und das Steuergerät ist mit der ersten Steuereinheit verbunden.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform ist die erste Steuereinheit dazu eingerichtet, dass Synchronisierungssignal als Taktsignal zu erzeugen, das periodisch zwischen einem ersten Logikpegel, beispielsweise logisch null, und einem zweiten Logikpegel, beispielsweise logisch eins, wechselt, insbesondere hin und her wechselt.

In solchen Ausführungsformen ist das Synchronisierungssignal besonders einfach ausgeprägt, und die Programmierung der ersten Steuereinheit ist entsprechend einfach, da kein komplexes Synchronisierungsprotokoll erforderlich ist.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Kraftfahrzeug angegeben, das eine Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept enthält.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Verfahren zur Umfeldüberwachung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels einer Sensorvorrichtung, angegeben. Dabei wird eine Signalerzeugungseinheit der Sensorvorrichtung mittels einer ersten Steuereinheit, insbesondere der Sensorvorrichtung, angesteuert, um ein erstes Signal zu erzeugen und auszusenden. Mittels der ersten Steuereinheit wird ein Synchronisierungssignal erzeugt, und die Signalerzeugungseinheit wird mittels einer zweiten Steuereinheit, insbesondere der Sensorvorrichtung, abhängig von dem Synchronisierungssignal angesteuert, um ein zweites Signal zu erzeugen und auszusenden, insbesondere, um eine Interferenz des ersten Signals mit dem zweiten Signal zu verhindern.

Gemäß zumindest einer Au sfü rungsform des Verfahrens wird die Signalerzeugungseinheit mittels der zweiten Steuereinheit abhängig von dem Synchronisierungssignal derart angesteuert, dass die Signalerzeugungseinheit das erste Signal und das zweite Signal während unterschiedlicher Zeiträume, insbesondere ausschließlich während unterschiedlicher Zeiträume, aussendet.

Gemäß zumindest einer Au sfüh rungsform werden reflektierte Anteile des ersten Signals empfangen, insbesondere mittels der Signalerzeugungseinheit, beispielsweise mittels einer ersten Empfangseinheit der Signalerzeugungseinheit. Basierend auf den empfangenen reflektierten Anteilen des ersten Signals wird ein erstes Sensorsignal erzeugt, insbesondere mittels der Signalerzeugungseinheit, beispielsweise mittels der ersten Empfangseinheit. Reflektierte Anteile des zweiten Signals werden empfangen, insbesondere mittels der Signalerzeugungseinheit, beispielsweise mittels einer zweiten Empfangseinheit der Signalerzeugungseinheit. Basierend auf den empfangenen reflektierten Anteilen des zweiten Signals wird ein zweites Sensorsignal erzeugt, insbesondere mittels der Signalerzeugungseinheit, beispielsweise mittels der zweiten Empfangseinheit.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der zweiten Steuereinheit abhängig von dem ersten Sensorsignal eine Objektliste erzeugt, und die Objektliste wird abhängig von dem Synchronisierungssignal mittels der zweiten Steuereinheit an die erste Steuereinheit gesendet.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen der Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt. Insbesondere kann eine Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet oder programmiert sein, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen, oder die Sensorvorrichtung führt ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durch.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Computerprogramm mit Befehlen angegeben. Bei Ausführung des Computerprogramms mittels einer Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept veranlassen die Befehle die Sensorvorrichtung dazu, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein computerlesbares Speichermedium angegeben, auf dem ein Computerprogramm nach dem verbesserten Konzept gespeichert ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als erfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von denen abweichen.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer

Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung von Messzyklen einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept. In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Sensorvorrichtung 2 nach dem verbesserten Konzept dargestellt.

In Fig. 1 ist die Sensorvorrichtung 2 als Radarsensorvorrichtung dargestellt. In alternativen Ausführungsbeispielen ist die Sensorvorrichtung 2 beispielsweise als aktives optisches Sensorsystem, insbesondere als Lidarsystem oder Laserscanner, oder als Ultraschallsensorsystem ausgestaltet.

Die Sensorvorrichtung 2 weist eine Signalerzeugungseinheit 3 auf, eine erste Steuereinheit 4, die mit der Signalerzeugungseinheit 3 gekoppelt ist, beispielsweise drahtlos oder drahtgebunden verbunden ist, sowie eine zweite Steuereinheit 5, die mit der Signalerzeugungseinheit 3 ebenfalls gekoppelt, beispielsweise drahtlos oder drahtgebunden verbunden ist.

Die erste und die zweite Steuereinheit 4, 5 sind miteinander gekoppelt, also drahtgebunden oder drahtlos verbunden.

Die erste und die zweite Steuereinheit 4, 5 sind insbesondere physisch voneinander getrennt ausgestaltet. Beispielsweise kann die erste Steuereinheit 4 als erstes Ein-Chip- System (englisch: „System-on-a-Chip“, SoC) ausgestaltet sein und die zweite Steuereinheit 5 als zweites SoC.

Die Signalerzeugungseinheit 3 kann beispielsweise einen ersten integrierten Schaltkreis 27 aufweisen, der mit der ersten Steuereinheit 4 gekoppelt ist, sowie einen zweiten integrierten Schaltkreis 28, der mit der zweiten Steuereinheit 5 gekoppelt ist. Die integrierten Schaltkreise 27, 28 können beispielsweise als jeweilige MMICs ausgestaltet sein.

Die Signalerzeugungseinheit 3 weist außerdem eine erste Sendeeinheit 9 auf, die beispielsweise eine oder mehrere erste Sendeantennen enthält und mit dem ersten Schaltkreis 27 verbunden ist. Die Signalerzeugungseinheit 3 weist auch eine zweite Sendeeinheit 10 auf, die beispielsweise eine oder mehrere zweite Sendeantennen enthält und mit dem zweiten Schaltkreis 28 verbunden ist.

Die Signalerzeugungseinheit 3 weist eine erste Empfangseinheit 11 auf, die beispielsweise eine oder mehrere erste Empfangsantennen enthält und mit dem ersten integrierten Schaltkreis 27 verbunden ist, sowie eine zweite Empfangseinheit 12, die beispielsweise eine oder mehrere zweite Empfangsantennen enthält und mit dem zweiten integrierten Schaltkreis 28 verbunden ist.

Die Signalerzeugungseinheit 3, insbesondere der erste integrierte Schaltkreis 27, kann einen ersten Analog-Digital-Wandler 23 aufweisen, der eingangsseitig mit der ersten Empfangseinheit 11 verbunden und ausgangsseitig mit der ersten Steuereinheit 4. Entsprechend kann die Signalerzeugungseinheit 3, insbesondere der zweite integrierte Schaltkreis 28, einen zweiten Analog-Digital-Wandler 24 aufweisen, der eingangsseitig mit der zweiten Empfangseinheit 12 verbunden ist und ausgangsseitig mit der zweiten Steuereinheit 5.

In Fig. 1 ist außerdem ein externes Steuergerät 20 dargestellt, bei dem es sich insbesondere um ein elektronisches Steuergerät eines Kraftfahrzeugs 1 handeln kann, an oder in dem die Sensorvorrichtung 2 montiert ist.

In Fig. 2 ist beispielsweise eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 gezeigt, das eine Sensorvorrichtung 2 nach dem verbesserten Konzept, beispielsweise wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, aufweist.

Die Sensorvorrichtung 2 ist beispielsweise an einer ersten Position, beispielsweise an einer Frontseite des Kraftfahrzeugs 1 montiert. Das Steuergerät 20 kann beispielsweise ein zentrales Steuergerät oder ein Fusionssteuergerät des Kraftfahrzeugs 1 sein.

Optional kann das Kraftfahrzeug 1 eine weitere Sensorvorrichtung 2‘ aufweisen, die gegebenenfalls ebenfalls nach dem verbesserten Konzept ausgestaltet sein kann. Die weitere Sensorvorrichtung 2‘ ist an einer von der ersten Position verschiedenen zweiten Position des Kraftfahrzeugs 1 montiert oder angeordnet.

In Fig. 2 ist außerdem ein Objekt 21 in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 gezeigt, das sich beispielsweise in einem Sichtfeld der Sensorvorrichtung 2 und/oder der weiteren Sensorvorrichtung 2‘ befindet.

Zurückkommend auf Fig. 1 erhält die erste Steuereinheit beispielsweise ein globales Synchronisierungssignal 22 von dem Steuergerät 20. Basierend auf dem globalen Synchronisierungssignal 22 kann die erste Steuereinheit 4 ein Synchronisierungssignal 8 erzeugen und an die zweite Steuereinheit 5 übermitteln. Die erste Steuereinheit 4 kann beispielsweise basierend auf dem globalen Synchronisierungssignal 22 und/oder dem Synchronisierungssignal 8 ein erstes Steuersignal 17 erzeugen und an die Signalerzeugungseinheit 3, insbesondere den ersten Schaltkreis 27, übertragen. Abhängig von dem ersten Steuersignal 17 erzeugt die erste Sendeeinheit 9 ein erstes Signal 6, beispielsweise ein erstes Funksignal. Das erste Signal 6 wird mittels der ersten Sendeeinheit 9 ausgesendet, insbesondere in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 .

In der Umgebung kann das erste Signal 6 wenigstens teilweise von dem Objekt 21 reflektiert werden, und Anteile 13 des ersten Signals 6 können in Richtung der Sensorvorrichtung 2 zurückreflektiert werden und mittels der ersten Empfangseinheit 11 detektiert werden. Die erste Empfangseinheit 11 erzeugt basierend auf den detektierten Anteilen 13 ein analoges erstes Sensorsignal 25 und überträgt dieses an den ersten Analog-Digital-Wandler 23. Der erste Analog-Digital-Wandler 23 erzeugt basierend auf dem ersten Sensorsignal 25 erste digitale Messdaten 15 und überträgt diese an die erste Steuereinheit 4.

Die erste Steuereinheit 4 kann basierend auf den ersten Messdaten 15 erste Ausgabedaten, beispielsweise eine erste Objektliste, erzeugen und an das Steuergerät 20 und/oder ein Bussystem (nicht gezeigt), beispielsweise einen CAN-BUS, des Kraftfahrzeugs 1 übertragen.

In analoger Weise erzeugt die zweite Steuereinheit 5 ein zweites Steuersignal 18 und überträgt diese an die Signalerzeugungseinheit 3, insbesondere an den zweiten integrierten Schaltkreis 28. Basierend auf dem zweiten Steuersignal 18 erzeugt die zweite Sendeeinheit 10 ein zweites Signal 7, beispielsweise ein zweites elektromagnetisches, insbesondere Funksignal, und sendet es in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 aus.

Das Steuersignal 18 wird dabei abhängig von dem Synchronisierungssignal 8 derart erzeugt, dass die zweite Sendeeinheit 10 das zweite Signal 7 während eines Zeitraums erzeugt und aussendet, zu dem das erste Signal 6 nicht ausgesendet wird, insbesondere die Amplitude des ersten Signals 6 gleich Null ist.

Dadurch kann es verhindert werden, dass das erste Signal 6 mit dem zweiten Signal 7 interferiert und so die Messergebnisse verfälscht werden. Auch das zweite Signal 7 kann beispielsweise teilweise von dem Objekt 21 reflektiert werden, und reflektierte Anteile 14 des zweiten Signals 7 können von der zweiten Empfangseinheit 12 erfasst werden. Die zweite Empfangseinheit 12 erzeugt basierend auf den empfangenen reflektierten Anteilen 14 des zweiten Signals 7 ein zweites analoges Sensorsignal 26 und übermittelt dies an den zweiten Analog-Digital-Wandler 24. Der zweite Analog-Digital-Wandler 24 erzeugt basierend auf dem zweiten Sensorsignal 26 digitale zweite Messdaten 16 und überträgt diese an die zweite Steuereinheit 5.

Über einen Kommunikationskanal 19 zwischen der ersten Steuereinheit 4 und der zweiten Steuereinheit 5 kann die zweite Steuereinheit 5 von den zweiten Messdaten 16 abhängige Ausgabedaten, beispielsweise eine zweite Objektliste oder die zweiten Messdaten 16 selbst, abhängig von dem Synchronisierungssignal 8 an die erste Steuereinheit 4 übertragen.

Dadurch wird ein deterministischer und vorhersehbarer Datenaustausch zwischen den Steuereinheiten 4, 5 einerseits und zwischen der ersten Steuereinheit 4 mit dem Steuergerät 20 andererseits ermöglicht.

Beispielsweise kann die erste Steuereinheit 4 die beiden Objektlisten gleichzeitig weiterleiten.

In weiteren Ausführungsformen ist die Sensorvorrichtung 2 nicht als Radarsystem, sondern beispielsweise als Lidarsystem oder als Ultraschallsensorsystem ausgestaltet.

Die Ausführungen zu den Figuren Fig. 1 und Fig. 2 sowie die folgenden Ausführungen zu Fig. 3 lassen sich entsprechend analog auf diese Anwendungsbeispiele übertragen.

Im Falle eines Lidarsystems sind die Sende- und Empfangsantennen entsprechend durch Lichtquellen beziehungsweise optische Detektoren zu ersetzen, im Falle eines Ultraschallsensorsystems sind die Sende- und Empfangsantennen durch jeweilige Ultraschallsender und -empfänger beziehungsweise Ultraschallwandler zu ersetzen.

In Fig. 2 sind auch ein weiteres erstes Signal 6‘ sowie ein weiteres zweites Signal 7‘ dargestellt, die beispielsweise von der weiteren Sensorvorrichtung 2‘ erzeugt und in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 ausgesendet werden können.

In Fig. 3 sind schematisch mehrere, beispielhaft drei, Messzyklen C1 , C2, C3 einer beispielhaften Ausführungsform einer Sensorvorrichtung 2 nach dem verbesserten Konzept dargestellt, beispielsweise einer Sensorvorrichtung, wie sie bezüglich Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben wurde.

Der erste Messzyklus C1 ist beispielsweise in vier erste Zeitintervalle S11 , S12, S13, S14 unterteilt, die beispielsweise jeweils eine Länge T haben, die beispielsweise in der Größenordnung von Millisekunden oder Zehntelmillisekunden liegen kann und in einem Beispiel 12,5 ms beträgt.

In Fig. 3 sind die ersten Zeitintervalle S11 bis S14 abwechselnd mit A und B gekennzeichnet. A steht dabei für ein Zeitintervall, in dem das erste Signal 6 angesteuert durch die erste Steuereinheit 4 mittels der ersten Sendeeinheit 9 erzeugt und ausgesendet wird. Entsprechend steht B für ein Zeitintervall, in dem das zweite Signal 7 mittels der zweiten Sendeeinheit 10 angesteuert durch die zweite Steuereinheit 5 ausgesendet und erzeugt wird. Beispielsweise sind aufeinanderfolgende Zeitintervalle dabei unterschiedlich gekennzeichnet, so dass beispielsweise während des Zeitintervalls S11 des Messzyklus C1 das erste Signal 6 erzeugt wird, während des Zeitintervalls S12 das zweite Signal 7, während des Zeitintervalls S13 wiederum das erste Signal 6 und während des Zeitintervalls S14 erneut das zweite Signal 7.

Insbesondere werden die Signale 6, 7 während des ersten Messzyklus C1 mittels der Signalerzeugungseinheit 3 und angesteuert durch die Steuereinheit 4, 5 derart erzeugt, dass diese nicht gleichzeitig ausgesendet werden, so dass keine Interferenz zwischen dem ersten Signal 6 und dem zweiten Signal 7 erfolgt.

In jedem der ersten Zeitintervalle S11 , S12, S13, S14 liegt jeweils ein Messzeitraum der Länge t1 , der in einem Beispiel 8 ms betragen kann. Während der Messzeiträume werden wie oben beschrieben das erste und das zweite Sensorsignal 25, 26 erzeugt.

Während des ersten Messzyklus C1 können das erste und das zweite Signal 6, 7 insbesondere mit unterschiedlichen Signaleigenschaften, beispielsweise mit unterschiedlichen Reichweiten oder unterschiedlichen horizontalen oder vertikalen Sichtfeldern und/oder mit unterschiedlichen Wellenlängen, erzeugt werden.

Entsprechend können die Sendeeinheiten 9, 10, insbesondere die Sendeantennen oder Lichtquellen oder Ultraschallsender, unterschiedlich ausgestaltet sein. In Fig. 3 ist auch ein zweiter Messzyklus C2 gezeigt, der an den ersten Messzyklus C1 anschließt und beispielsweise zweite Zeitintervalle S21 , S22, S23, S24 beinhaltet, die ebenfalls die Dauer T aufweisen können.

In Fig. 3 ist auch ein dritter Messzyklus C3 gezeigt, der an den zweiten Messzyklus C2 anschließt und beispielsweise Zeitintervalle S31 , S32, S33, S34 aufweist, die beispielsweise ebenfalls die Dauer T haben.

Die obigen Ausführungen zum ersten Messzyklus C1 gelten analog auch für den zweiten Messzyklus C2 und den dritten Messzyklus C3.

Dabei können die Messzeiträume des zweiten Messzyklus C2 eine Länge t2 haben, die von der Länge t1 abweicht. Beispielsweise kann t2 10 ms betragen.

Entsprechend können die Messzeiträume des dritten Messzyklus C3 eine Dauer von t3 haben, die ebenfalls von t1 und/oder t2 abweicht. Beispielsweise kann t3 gleich 12 ms sein.

Außerdem können die Signaleigenschaften des ersten Signals 6 und des zweiten Signals 7 in den verschiedenen Messzyklen C1 , C2, C3 auch jeweils unterschiedlich sein.

Gemäß dem verbesserten Konzept kann wie beschrieben die Interferenz unterschiedlicher Signale, die von derselben Sensorvorrichtung, insbesondere derselben Signalerzeugungseinheit, erzeugt und ausgesendet werden, vermieden werden. Damit kann die Zuverlässigkeit und Genauigkeit entsprechender Messungen verbessert werden.

Bei Radarsensorvorrichtung, die verschiedene Strahlarten aussenden und erfassen können, die voneinander stark abweichende Charakteristiken haben können, werden beispielsweise verschiedene Sendeantennen, und entsprechend verschiedene angepasste integrierte Schaltkreise, beispielsweise MMICs, im Sensor-Frontend eingesetzt. Dadurch erhöht sich konsequenterweise auch die erforderliche Rechenleistung zur Verarbeitung der Daten. Daher ist es vorteilhaft, auch entsprechend verschiedene Steuereinheiten, beispielsweise SoCs einzusetzen, und die Rechenleistung auf diese zu verteilen.

Nach dem verbesserten Konzept können die SoCs miteinander synchronisiert werden und die entsprechende Steuersoftware ist insgesamt zeitgetriggert. Beispielsweise kann eine Objektliste von der zweiten Steuereinheit der ersten Steuereinheit exakt in dem Zeitfenster geliefert werden, der für die erste Steuereinheit am besten geeignet ist, um sie weiterzuleiten, beispielsweise an den Bus des Kraftfahrzeugs. Dies führt zu einer deterministischen und vorhersagbaren Datenkommunikation zwischen der Sensorvorrichtung und dem Steuergerät des Kraftfahrzeugs.

Indem die zweite Steuereinheit das Synchronisierungssignal erhält, „weiß“ sie genau, wann sie die Signalerzeugungseinheit triggern muss, um das zweite Signal ohne Interferenz mit dem ersten Signal zu erzeugen.

Auch Aufgaben zur Sicherstellung der funktionalen Sicherheit der Schaltkreise im Frontend können die jeweils zugehörigen Steuereinheiten verwendet werden, so dass auch diese Aufgaben aufgeteilt werden können, was zu einer erhöhten Sicherheit führt.

Durch das verbesserte Konzept kann insbesondere die Übernahme von Altsoftware (englisch: "legacy Software") mit geringerem Anpassungsaufwand ermöglich werden.