DE19917359C2 - Vorrichtung zur Erkennung von seitlich zur Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs vorhandenen Hindernissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von seitlich zur Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs vorhandenen Hindernissen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 43 32 287 C1 bekannt. Bei der bekannten Vor­ richtung befindet sich eine Messstelle zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs. Diese Messstelle besitzt einen berührungslos messenden Abstandssen­ sor, der einen seitlichen Abstand zu einem Hindernis, beispielsweise einer Bordkante misst. Ferner besitzt die bekannte Vorrichtung einen Sensor, welcher ein Messsignal für den Lenkwinkel an eine rechnergestützte Auswerteeinrichtung weiterleitet. Die Messsig­ nale werden in der Auswerteeinrichtung zur Steuerung einer Allradlenkung des in Ver- und Entsorgungsbereichen eingesetzten Straßenfahrzeugs, an welchem die bekannte Vorrichtung vorgesehen ist, ausgewertet. Zur Bestimmung der Winkellage und der Parallelität der Längsachse des Fahrzeugs zur Bordkante sind ferner ein vorderer und hinterer Sensor von einer Seite des Fahrzeugs auf die Bordkante gerichtet.

Aus der DE 196 50 808 A1 ist eine Einparkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem vorne und hinten und an der Seite des Fahrzeugs Abstandssensoren vorgesehen sind. Ferner besitzt die bekannte Einparkvorrichtung einen Winkelsensor, mit dem der Lenkwinkel oder der Fahrtwinkel des Kraftfahrzeugs überwacht werden kann. Seitliche Abstände von Karosserieteilen in der Nähe des lenkbaren Fahrzeugrades von Hinder­ nissen können mit der bekannten Einparkvorrichtung nicht erfasst werden.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der seitliche Hindernisse im Bereich des jeweiligen lenkbaren Kraftfahrzeugrades erfasst werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 ge­ löst.

Hierdurch wird ein berührungslos messendes und rechnergestütztes System geschaf­ fen, bei dem die Abstandssensoren (Geber/Nehmer) in Fahrzeugfahrtrichtung gesehen vor und hinter dem jeweiligen lenkbaren Rad karosserieseitig quer zur Fahrtrichtung messend angeordnet sind. Als Abstandssensoren kommen vorzugsweise Ultraschall-, Radar-, Lasersensoren u. a. in Betracht. Die stationäre Anordnung der Sensoren in Zu­ sammenhang mit den veränderbaren Positionen der gelenkten Räder werden vom Rechner ausgewertet. Der Rechner verarbeitet nicht nur die Veränderung des Abstan­ des zwischen Karosserie und Hindernis, sondern verknüpft hiermit die durch den Lenk­ einschlag des Rades, der in Abhängigkeit von dem gemessenen Einschlagwinkel als jeweils bekannte Größe vorliegt, auftretenden Abstandsänderungen mit den gemesse­ nen Abständen vor und hinter dem Rad. Je nachdem ob Rechts- oder Linkseinschlag des Rades vorliegt, entstehen die geringsten Abstände und damit zu signalisierenden Abstände zwischen Reifen und Hindernis aus der Messung vor oder hinter dem Rad.

Bei den nichtlenkbaren, meistens hinteren Rädern genügen einfachere Messauswertun­ gen um sicherzustellen, dass die Reifen im ausreichenden Abstand zum Hindernis blei­ ben.

Um dem Lenker des Fahrzeugs (Mensch, Mensch/Maschine oder Maschine) deutlich zu machen, wie er in den Grenzbereichen zu reagieren hat, sind ihm differenzierte Signale bei Erreichen des Mindesabstandes der verschiedenen Messlinien zu geben. Eine visu­ elle Anzeige der Messstrecken kann dem Lenker einen Hinweis auf die Istposition des Fahrzeugs zum Hindernis geben. Ein Überfahren des Grenzbereichs, bewusst oder un­ bewusst, führt zur Fehlermeldung.

Da die Karosserieform vor und hinter dem jeweiligen Rad unterschiedliche Abstände zum Rad bzw. zur Reifenseitenwand auch bei Radlenkeinschlag Null aufweist, die Sen­ soren jedoch vorteilhafterweise karosseriebündig sind, sind die Abstände der Sensoren zur Reifenseitenwand als Fixgrößen eingegeben. Die unterschiedlichen Abstände führen auch zu verschiedenen Umfangsbezugspunkten für vorne und hinten am Reifen.

Jede Messstelle kann mit mehr als einem Sensor mit verschiedener fixierter Messein­ richtung oder/und mit beweglichem z. B. schwenkbarem Messstrahl ausgerüstet sein.

In diesem Fall ist die Vorrichtung - bei beidseitiger Bestückung des Kraftfahrzeugs - auch zur Bestimmung des Abstandes zu seitlich weiter entfernten Hindernissen einsetz­ bar, wie z. B. zur Ermittlung der verbleibenden Mindestdurchfahrtbreite zwischen dem mit den seitlichen Messsensoren ausgerüsteten Fahrzeug und gegenüberliegenden Hin­ dernissen

Das Anordnungsprinzip der Messsensoren sowie die geometrischen Messgrößen sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt.

Legende

x_v

= vor dem Rad gemessener Wert
x_h

= hinter dem Rad gemessener Wert
a_v

= Abstand des Reifens vorn (ausgewählter Punkt am Radumfang)
a_h

= Abstand des Reifens hinten
x_v'

= Abstand des vorderen Sensors zur Reifenseitenwand (0° Lenkwinkel)
x_h'

= Abstand des hinteren Sensors zur Reifenseitenwand (0° Lenkwinkel)
α_R

= Lenkwinkel bei Rechtseinschlag des Rades
α_L

= Lenkwinkel bei Linkseinschlag des Rades
X_{v α R}

= Abstandsänderung des durch Schwenken des Rades nach außen ge­ wanderten vorderen Reifenseitenwandpunktes
x_{h α R}

= Abstandsänderung des durch Schwenken des Rades nach innen ge­ wanderten hinteren Reifenseitenwandpunktes
x_{v α L}

~ . . .
x_{h α L}

~ . . .

1. Radeinstellung α = 0° und Fahrzeug parallel zum Hindernis

a_v

= a_h

a_v

= x_v

+ x_v

'
a_h

= x_h

- x_xh

'
x_v

+ x_v

' + x_h

' = x_h

2. Radeinstellung α = 0° und Fahrzeug schräg zum Hindernis

a_v

< a_h

x_v

+ x_v

' + x_h

' < x_h

a_v

< a_h

x_v

+ x_v

' + x_h

' < x_h

3. Radeinstellung α ≠ 0° und Fahrzeug parallel zum Hindernis

x_v

+ x_v

' + x_h

' = x_h

Radeinstellung α_R

< 0°
a_v

< a_h

a_v

= x_v

+ x_v

' - x_{v α R}

a_h

= x_h

- x_h

' + x_{h α R}

Radeinstellung α_L

< 0°
a_v

< a_h

a_v

= x_v

+ x_v

' + x_{v α L}

a_h

= x_h

- x_h

' - x_{h α R}

4. Radeinstellung α ≠ 0 und Fahrzeug schräg zum Hindernis

x_v

+ x_v

' + x_h

' </< x_h

(wie 2)
α_R

< 0° (wie 3)
α_L

< 0° (wie 3)

In den Fig. 1 bis 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt die Meßanordnung in Seitenansicht;

Fig. 2 zeigt die Meßanordnung in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1; und

Fig. 3 zeigt die Meßanordnung in einer Ansicht in Richtung eines Pfeiles B in Fig. 2.

Bezugszeichenliste

1

vordere Meßstelle

2

hintere Meßstelle

3

Karosserie

4

Auswerteeinrichtung

5

Lenkwinkelmeßeinrichtung

6

Rechner

7

Speicher für x_v

'

8

Speicher für x_h

'

9

Kraftfahrzeugrad

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Erkennung von seitlich zur Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs vor­ handenen Hindernissen mit wenigstens einer am Fahrzeug vorgesehenen Mess­ stelle für mindestens einen berührungslos messenden Abstandssensor, welcher einen im wesentlichen seitlichen Abstand zu einem Hindernis misst, einer Lenk­ winkelmesseinrichtung (5) und einer rechnergestützten Auswerteeinrichtung (4), an welche der wenigstens eine Abstandssensor und die Lenkwinkelmesseinrich­ tung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor und nach einem lenkbaren Kraftfahrzeugrad (9) Messstellen vorgesehen sind, die zur außen liegenden Reifenseitenwand des Kraftfahrzeugrades (9) bei einem Lenkwinkel von 0° unterschiedliche seitliche karosseriebezogene Abstände x_v' und x_h' aufweisen, die in Speichern (7, 8) der Auswerteeinrichtung (4) gespeichert sind und dass bei einem von 0° abweichenden Lenkwinkel der kleinere Abstand der beiden Reifen­ seitenwand-Abstände (a_v, a_h), welche aus den beiden Abstandsmessungen vor und hinter dem Rad (9) und den sich aus dem Radeinschlag ergebenden seitlichen karosseriebezogenen Abstandsänderungen des vorderen und hinteren Reifensei­ tenwandteil resultieren, als zu signalisierender Abstand bestimmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmess­ sensoren als Ultraschall-, Radar- oder Lasersensoren ausgebildet sind.