CN108712975B - 机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车，包括一个或多个环境传感器(10)，所述一个或多个环境传感器与可动元件(6)刚性连接，所述控制单元(4)在机动车行驶时根据由位置传感装置(3)检测到的机动车位置这样控制致动装置(2)，使得在机动车沿垂直于其纵轴(x)的平面倾斜时可动元件(6)借助致动装置(2)运动，以致在机动车倾斜时相应环境传感器(10)的位置相对于在机动车没有倾斜时相应环境传感器(10)的位置并不关于机动车纵轴(x)旋转。可动元件(6)安装在机动车前部中的前照灯模块(1)中并且是前照灯模块(1)的前照灯(5)的可动光学装置，由此由前照灯(5)生成的光分布借助致动装置(2)以与所述环境传感器(10)相同的方式运动。

Description

机动车
技术领域
本发明涉及一种机动车，所述机动车是单轨机动车、如摩托车、或具有倾斜技术的多轨和尤其是双轨机动车。具有倾斜技术的机动车的特点在于，该机动车在转弯时类似于单轨车辆围绕其纵轴倾斜。
背景技术
由现有技术已知在机动车中并且也尤其在单轨机动车中安装环境传感装置，用于检测处于机动车前方的物体或交通参与者。这种环境传感装置通常与驾驶员辅助系统组合使用，例如与主动速度调节装置组合使用，其调整机动车速度，从而不会使与前方行驶的交通参与者的一定距离减少。
在单轨或具有倾斜技术的多轨机动车中使用环境传感装置的缺点在于：由该传感装置检测的在机动车前方的区域在机动车转弯时的倾斜位置中倾斜，因此环境传感装置在弯道外侧上的可见范围显著受限。
由现有技术已知用于摩托车的前照灯系统，其可围绕摩托车的纵轴旋转。在文献DE 102013216584 A1中描述了这种前照灯的示例。这种前照灯可与摩托车的位置传感装置组合使用，使得在摩托车的倾斜位置中由前照灯生成的光分布的倾斜通过前照灯的相应旋转被补偿并且因此总是最佳地照亮摩托前方的车道区域。
发明内容
本发明的任务在于提供一种单轨机动车或具有倾斜技术的多轨机动车，在此改善安装在机动车中的环境传感装置的功能。
根据本发明的机动车是单轨机动车并且优选是摩托车。作为替代方案，根据本发明的机动车也可以是具有倾斜技术的多轨且优选双轨机动车。该机动车包括一个或多个环境传感器，其被安装在机动车的前部中并且用于检测机动车前部前方的区域。所述一个或多个环境传感器与安装在机动车中的可动元件(机械)刚性连接，该可动元件可通过机动车的致动装置被旋转和/或枢转而运动。在机动车中还设有用于控制致动装置的控制单元以及用于检测机动车在空间中的位置的位置传感装置。
控制单元为设计，使得其在机动车行驶时根据由位置传感装置检测到的机动车位置这样控制致动装置，使得在机动车沿垂直于其纵轴的平面倾斜时可动元件借助致动装置运动，以致在机动车倾斜时相应环境传感器(即每个环境传感器)的位置相对于在机动车没有倾斜时相应环境传感器的位置并不关于机动车纵轴旋转。换言之，相应环境传感器在机动车的直立位置和倾斜位置之间的位置变化可完全通过在垂直于纵轴的平面中的平移来描述。
因此根据本发明的机动车的特点在于，通过借助致动装置使可动元件相应运动来补偿由机动车倾斜引起的可动元件或与之连接的环境传感器的倾斜。术语“倾斜”或下文中提到的术语“围绕横轴的倾翻”或“围绕竖轴的旋转”始终涉及与车辆在直行时占据的机动车直立位置相比的相应位置变化。在所述直立位置中机动车竖轴平行于重力方向延伸并且其纵轴相应于机动车的行驶方向。
根据本发明的机动车具有下述优点：环境传感装置的设计用于直行的检测区域即使在机动车转弯倾斜时也被保持并且该检测区域并不旋转，因此可通过环境传感装置检测弯道外侧。根据本发明的机动车的另一优点在于：为无倾斜技术的传统机动车开发的环境传感器及其评估软件(其设计用于水平于车道的无倾斜位置)基本上也可用于单轨机动车或具有倾斜技术的机动车中。
在根据本发明的机动车中除了上述与可动元件刚性连接的环境传感器外必要时也可安装另外的环境传感器，其是不可动的或与另一可动元件刚性连接。但优选地，机动车中的所有环境传感器都与相应的可动元件刚性连接，以便在机动车倾斜时这样运动，使得其相对于在机动车直立位置中的定向不改变其定向。
作为位置传感装置在根据本发明的机动车中可使用本身已知的传感器或已知传感器的组合。这些传感器例如可电容地或借助陀螺仪工作。
在根据本发明的机动车的一种特别优选的实施方式中，控制单元设计为，使得其在机动车运行时还根据由位置传感装置检测到的机动车位置这样控制致动装置，使得在机动车围绕其横轴倾翻时可动元件运动，以致相应环境传感器以该倾翻的角度量沿与该倾翻相反的方向倾翻。以这种方式不仅可补偿倾斜也可补偿机动车在加速或制动时的俯仰运动。
在根据本发明的机动车的另一种符合目的的实施方式中，控制单元设计为，使得其在机动车运行时还根据由位置传感装置检测到的机动车位置这样控制致动装置，使得在机动车围绕其竖轴旋转时可动元件运动，以致相应环境传感器以该旋转的角度量沿与该旋转相反的方向旋转。
在根据本发明的机动车的一种特别优选的实施方式中，所述可动元件安装在机动车前部中的前照灯模块中。可动元件尤其是前照灯模块的前照灯的可动光学装置，由此由前照灯生成的光分布借助致动装置以与环境传感器相同的方式运动。从而除了通过环境传感装置对环境的良好检测之外，同时也在机动车倾斜或在可能情况下的其它倾斜位置中实现借助相应前照灯对车道的良好照明。
在另一种优选实施方式中，所述一个或多个环境传感器设置在包括可动光学装置的前照灯的壳体中。由此确保环境传感器的紧凑安装。根据结构，可动光学装置可包括前照灯的不同元件、尤其是一个或多个光源、如LED、和/或投影光学器件和/或反射光学器件。
安装在机动车中的环境传感器可基于由现有技术已知的任何技术。尤其是所述一个或多个环境传感器可具有一个或多个相机和/或一个或多个超声波传感器和/或一个或多个无线电雷达单元和/或一个或多个激光雷达单元。
在另一种变型方案中，根据本发明的机动车设计为，使得其确定其前方的道路路线，在此控制单元在机动车行驶时还根据该道路路线这样控制致动装置，使得可动元件借助致动装置运动，以致由相应环境传感器检测的区域在道路路线中出现弯道时运动到该弯道中。向弯道中的运动优选在机动车于弯道中倾斜之前就已经执行。通过该变型方案在机动车中实现转向灯照射到弯道中的功能。
在上述实施方式的一种优选变型方案中，所述机动车设计为，使得其通过卫星辅助定位装置确定其位置并将该位置与数字道路地图比较来确定其前方的道路路线。道路地图在此可存储在机动车中，或机动车可通过适合的通信装置从服务器调用道路地图。替代或附加地，机动车还可通过车对X通信(Car-to-X-Kommunikation)接收描述道路路线的数字数据来确定道路路线。通过这种通信从其它车辆或交通基础设施(如交通信号灯)向车辆传送信息。
附图说明
下面参考附图详细阐述本发明的实施例。附图如下：
图1是根据本发明的摩托车的实施方式的示意图；
图2是图1的摩托车前照灯模块在处于直行时的直立位置中的俯视图；和
图3是图2的前照灯模块在处于向左转弯时的倾斜位置中的俯视图。
具体实施方式
下面参考摩托车形式的单轨机动车描述根据本发明的机动车的一种实施方式。图1高度示意性示出从上方观察的摩托车的俯视图，该摩托车由附图标记100表示并且在直立位置中直行。该摩托车包括前轮101和后轮102。纵轴相应于所示坐标系的x轴。与此相应，摩托车的横向沿坐标系的y轴方向并且摩托车的竖轴沿z轴方向延伸。摩托车的框架示意性地示为矩形并且由附图标记103表示。在摩托车的前部设有前照灯模块1，其结构参考图2和图3更详细地说明。该模块的中间前照灯具有在图1中示意性示出的致动装置2，借助其该前照灯可在转弯时枢转，使得该前照灯即使在摩托车转弯倾斜时也保持水平位置。
在摩托车100的框架上设有位置传感装置3，借助该位置传感装置可检测摩托车的纵轴、横轴和竖轴的定向。位置传感装置3基于本身已知的技术并且可例如电容地和/或通过陀螺仪检测摩托车的位置。此外，在摩托车100中设有控制单元4，借助该控制单元控制摩托车的不同功能。在本文描述的实施方式中，该控制单元也控制致动装置2。
摩托车还包括环境传感装置，其在图2和3中示出并且安装在前照灯模块1中。在本文描述的实施方式中，环境传感装置的数据也由控制单元4评估。环境传感装置与驾驶员辅助系统组合使用，以便识别摩托车与前方行驶的物体或车辆的距离并自动调节该距离或相应自动调整摩托车的速度。
图1的摩托车100在其行驶期间改变其在空间中的定向。在转弯时摩托车围绕纵轴倾斜，即摩托车沿垂直于纵轴的平面倾斜。该运动通常也被称为摇摆(Rollen)。此外，在摩托车行驶时其纵轴的定向也以如下方式改变，即其围绕横轴旋转。这种运动也被称为所谓的俯仰(Nicken)并且尤其可出现在制动和加速时。另外，纵轴在转弯时也绕竖轴旋转。这种运动发生在转向过量或转向不足时并且也称为摆头(Gieren)。
在本文描述的实施方式中，借助致动装置2通过经由致动装置2使其中一个前照灯相应反向运动来补偿在转弯时由前照灯模块1生成的光分布的倾斜。在此本发明的关键是，同时也补偿环境传感装置的检测区域的倾斜，如下面参考图2和图3所解释的那样。此外，借助致动装置2也补偿光分布的俯仰运动和因此环境传感装置的俯仰运动。
图2示出图1的前照灯模块1的俯视图。该模块包括中间前照灯5以及右前照灯和左前照灯5'。中间前照灯5用于产生摩托车的近光分布和远光分布。在接通远光灯时，还可补充地接通两个前照灯5'。中间前照灯5具有壳体8，在该壳体中设有光学装置6。所述光学装置包括上部自由曲面反射器7和下部自由曲面反射器7'。在X形挡板9后方设有照射到自由曲面反射器7上的上部LED单元11以及照射到自由曲面反射器7'上的下部LED单元11'。LED单元11和11'仅示意性地通过黑色方块示出。通过接通LED单元11，前照灯模块的近光灯被激活，而通过接通LED单元11'，则远光灯被激活。光学装置6借助图2中不可见的致动装置2既可围绕纵轴x也可围绕横轴y枢转。在此控制单元4这样控制致动装置2，使得在检测到摩托车的倾斜或摩托车的俯仰运动时，通过光学装置6的反向运动来补偿该倾斜或俯仰运动，下面将参考图3更详细地说明。
到目前为止描述的前照灯模块1的结构本身是已知的。现在本发明的关键是，在前照灯模块1的前照灯5中额外安装上面已经提到的环境传感装置。在图2的示例中在此设有两个环境传感器10，它们仅示意性地表示为阴影方块。作为用于所述环境传感器的结构空间使用在X形挡板9左侧和右侧的空间，其到目前为止未用于技术装置。环境传感器在此与光学装置6刚性连接，即环境传感器执行与光学装置6相同的运动。环境传感器10根据结构可以是相机、超声波传感器、无线电雷达传感器、激光雷达传感器和类似物。在无线电雷达或激光雷达传感器的情况下，例如可在挡板9左侧的结构空间中设置无线电雷达/激光雷达发送器并在其右侧的结构空间中设置无线电雷达/激光雷达接收器(或反之亦然)。通过在前照灯的可动元件中安装环境传感装置确保在摩托车的倾斜位置中由传感装置检测到的区域相对于在摩托车的直立位置中的位置不改变其水平位置。由此确保由环境传感装置检测到的区域在转弯时不倾斜并且因此弯道外侧上的可见范围不会如在环境传感装置安装在摩托车前部中的不可动构件上时那样受限。
图3示出当摩托车在左转弯行驶倾斜时图2的前照灯模块1。如图可见，前照灯模块的所有构件在此倾斜——除了光学装置6以外。这通过如下方式实现：借助位置传感装置3检测摩托车的倾斜位置并且控制单元4随后这样控制致动装置2，使得光学装置逆着倾斜方向、即在图3的情况下逆时针以与摩托车倾斜的程度相同的程度旋转。该旋转因此相应于倾斜位置的角度。这在前照灯接通时具有如下效果，即，即使在转弯时也能最佳地照亮车道前方的区域。另外，通过环境传感装置确保对摩托车前方区域的最佳检测，因为环境传感装置通过与光学装置6的刚性连接跟随该装置的运动。
如上面已经提到的那样，在根据图2和图3的前照灯模块中也补偿俯仰运动。这通过如下方式进行：在纵轴围绕横轴向上或向下旋转时，光学装置6通过致动装置2沿相应的反向方向倾翻。这又通过控制单元4实现，在此控制单元访问位置传感装置3，其检测俯仰运动。通过环境传感装置10与光学装置6的刚性连接在此不仅补偿前照灯5而且也补偿环境传感装置10的俯仰运动。此外，在改进的实施方式中也可通过前照灯的光学装置的运动来补偿上述摆头。光学装置6不仅在前照灯5接通时而且也在其关闭时执行上述运动，由此即使在白天在前照灯关闭时也确保环境传感装置对环境的最佳检测。
本发明的上述实施方式具有一系列优点。尤其是，通过将环境传感装置连接到前照灯的可动元件上确保环境传感装置的检测区域总是水平于车道。由此保持传感装置全尺寸的最佳视窗。由于环境传感装置通常是被开发用于无倾斜技术的机动车的，因而该传感装置基本上也可免调整地用于具有倾斜技术的机动车。此外，除了环境传感装置的最佳视窗以外，也确保摩托车前方的区域通过其前照灯最佳地照亮。
附图标记列表
100 摩托车
101 摩托车前轮
102 摩托车后轮
103 摩托车框架
1 前照灯模块
2 致动装置
3 位置传感装置
4 控制单元
5、5' 前照灯
6 光学装置
7、7' 自由曲面反射器
8 壳体
9 挡板
10 环境传感器
11、11' 光源/LED单元
x 摩托车纵轴
y 摩托车横轴
z 摩托车竖轴

Claims (8)

1.机动车，该机动车(100)是单轨机动车或具有倾斜技术的多轨机动车，该机动车包括一个或多个环境传感器(10)，所述一个或多个环境传感器被安装在机动车(100)前部中并且用于检测机动车(100)前部前方的区域，
其中，所述一个或多个环境传感器(10)与可动元件(6)刚性连接，该可动元件能够通过致动装置(2)被旋转和/或枢转而运动；在机动车(100)中设有用于控制致动装置(2)的控制单元(4)以及用于检测机动车(100)在空间中的位置的位置传感装置(3)；控制单元(4)在机动车(100)行驶时根据由位置传感装置(3)检测到的机动车(100)位置这样控制致动装置(2)，使得在机动车(100)沿垂直于其纵轴(x)的平面倾斜时可动元件(6)借助致动装置(2)运动，以致与在机动车(100)没有倾斜时相应环境传感器(10)的位置相比在机动车(100)倾斜时相应环境传感器(10)的位置并不关于机动车(100)纵轴(x)旋转，
其特征在于，可动元件(6)安装在机动车(100)前部中的前照灯模块(1)中，并且可动元件(6)是前照灯模块(1)的前照灯(5)的可动光学装置，由此由前照灯(5)生成的光分布借助致动装置(2)以与所述一个或多个环境传感器(10)相同的方式运动。
2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，控制单元(4)在机动车运行时还根据由位置传感装置(3)检测到的机动车(100)位置这样控制致动装置(2)，使得在机动车(100)围绕其横轴(y)倾翻时可动元件(6)运动，以致相应环境传感器(10)沿与该倾翻相反的方向以该倾翻的角度量倾翻。
3.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，所述控制单元(4)在机动车(100)运行时还根据由位置传感装置(3)检测到的机动车(100)位置这样控制致动装置(2)，使得在机动车(100)围绕其竖轴(z)旋转时可动元件(6)运动，以致相应环境传感器(10)沿与机动车(100)围绕其竖轴(z)的旋转相反的方向以机动车(100)围绕其竖轴(z)的旋转的角度量旋转。
4.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，所述一个或多个环境传感器(10)设置在包括所述可动元件的前照灯(5)的壳体(8)中。
5.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，所述可动元件(6)具有一个或多个光源(11)和/或投影光学器件和/或反射光学器件(7、7')。
6.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，所述一个或多个环境传感器(10)具有一个或多个相机和/或一个或多个超声波传感器和/或一个或多个无线电雷达单元和/或一个或多个激光雷达单元。
7.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，所述机动车(100)设计为，使得其确定其前方的道路路线，其中，控制单元(4)在机动车(100)行驶时还根据该道路路线这样控制致动装置(2)，使得可动元件(6)借助致动装置(2)运动，以致由相应环境传感器(10)检测到的区域在道路路线中出现弯道时运动到该弯道中。
8.根据权利要求7所述的机动车，其特征在于，所述机动车(100)设计为，使得该机动车通过卫星辅助定位装置确定其位置并将该位置与数字道路地图比较来确定其前方的道路路线和/或该机动车通过车对X通信接收描述道路路线的数字数据来确定道路路线。
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