DE10148202C1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Längsneigung eines Fahrzeugs und zur Leuchtweitenregulierung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Längsneigung eines Fahrzeugs und zur LeuchtweitenregulierungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Längsneigung eines Fahrzeugs (5), die dadurch gekennzeichnet ist, dass diese zumindest eine Sensorvorrichtung (1, 1') umfasst, die im Bereich eines Stoßfängers (3) des Fahrzeugs (5) vorgesehen ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bestimmung des Neigungswinkels eines Fahrzeugs (5), wobei das Verfahren umfasst, dass von mindestens einer Sensorvorrichtung (1, 1'), die im Bereich des vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs (5) oder im Bereich des hinteren Stoßfängers des Fahrzeugs (5) vorgesehen ist, mindestens ein Messwert, der den Abstand des Fahrzeugs zu der Fahrbahnoberfläche wiedergibt, ermittelt wird, dieser an eine Verarbeitungseinheit weitergeleitet wird und in dieser Verarbeitungseinheit der Neigungswinkel aus den ermittelten Messwerten bestimmt wird. Dieses Verfahren kann auch für die Leuchtweitenregulierung der Scheinwerfer eines Fahrzeugs vorteilhaft eingesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der
Längsneigung eines Fahrzeugs und zur Leuchtweitenregulierung.
Die Längsneigung eines Fahrzeugs wird durch verschiedene Faktoren, wie
beispielsweise den Beladungszustand und die Beschleunigung oder die Verzögerung
des Fahrzeugs, sowie beispielsweise durch den Abflachungsgrad der Reifen
beeinflusst.
Mit der Längsneigung des Fahrzeugs verändert sich sein fahrdynamisches
Verhalten; beeinflußt werden auch andere Fahrzeugcharakteristiken, beispielsweise
der Winkel der Abstrahlung der Scheinwerfer, insbesondere der Frontscheinwerfer
des Fahrzeugs. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Längsneigung des
Fahrzeugs erfassen zu können.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Längsneigung ist
beispielsweise aus der DE 198 60 400 A1 bekannt. Hierbei werden für ein Verfahren
zur Bereitstellung einer die Längsneigung eines Fahrzeugs darstellenden Größe
Vorrichtungen wie Hall-Sensoren verwendet. Es werden auch Torsionsstäbe
beschrieben, die über Lenker an den Rädern des Fahrzeugs angelenkt sind.
Weiterhin wird die Verwendung von Ultraschallsensoren beschrieben, die im Bereich
der Vorderachse und der Hinterachse vorgesehen sind.
In der DE 43 11 669 A1 wird eine Einrichtung zum Einstellen von Scheinwerfern bei
Fahrzeugen beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst mindestens einen die Lage des
Fahrzeugaufbaus erfassenden Sensor, eine Steuervorrichtung, in der die Signale
des Sensors ausgewertet werden sowie einen dem Scheinwerfer zugeordneten
Stellmotor zur Verstellung der Neigung des vom Scheinwerfer ausgestrahlten
Lichtbündels, wobei die Steuervorrichtung zusätzlich ein Signal für, die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt. Die Aktivierung der Steuereinrichtung
erfolgt erst, wenn die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges einen vorgegebenen
Mindestwert überschritten hat. In einer Ausführungsform ist ein Sensor dem vorderen
Bereich des Fahrzeugaufbaus und ein weiterer Sensor dem hinteren Bereich des
Fahrzeugaufbaus zugeordnet.
In der DE 199 47 408 A1 ist ein System zur Leuchtweitenregulierung der
Scheinwerfer bei Kraftfahrzeugen beschrieben, das zwei in Längsrichtung versetzte
Höhensensoren aufweist, wodurch der Karosserie-Nickwinkel in Form der
Höhendifferenz gemessen werden kann. Hierbei werden vorzugsweise
Ultraschallsensoren vorne oder hinten am Karosserieboden oder Achsensensoren an
der Vorder- und an der Hinterachse verwendet.
Schließlich ist in der DE 196 50 629 A1 ein Verfahren zur Messung der Neigung
eines Fahrzeuges beschrieben. Die für dieses Verfahren verwendeten
Abstandssensoren sind hinter den Hinterrädern und/oder hinter den Vorderrädern
des Kraftfahrzeuges angebracht.
Der Nachteil der bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist, dass die
Vorrichtung mittels derer die Längsneigung ermittelt werden soll, an zumindest einer
der Achsen des Fahrzeugs befestigt ist bzw. in der Nähe der Achse insbesondere an
dem Fahrzeugaufbau oder an dem Karosserieboden angebracht ist. Hierdurch ist der
Abstand zwischen den Messpunkten relativ gering und die Messung des
Neigungswinkels, insbesondere auch geringer Neigungswinkel, daher nicht genau.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit
denen die Längsneigung eines Fahrzeugs zuverlässig ermittelt werden kann und die
bzw. das zur Leuchtweitenregulierung verwendet werden kann. Das Vorsehen der
Vorrichtung soll keine unnötigen negativen Einflüsse auf die Fahrzeugeigenschaften,
wie das Gewicht, haben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe dadurch ideal
gelöst werden kann, dass Sensorvorrichtungen an Stellen des Fahrzeugs angebracht
werden, die einen optimalen Abstand voneinander aufweisen.
Die Aufgabe wird daher erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Ermittlung der
Längsneigung eines Fahrzeugs gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass diese
zumindest eine Sensorvorrichtung umfasst, die im Bereich eines Stoßfängers
vorgesehen ist.
Bei dieser Anordnung ist es wesentlich, dass die Sensorvorrichtung also nicht an der
Vorder- oder Hinterachse vorgesehen ist und sich auch nicht zwischen diesen beiden
Achsen befindet. Durch die Anordnung der Sensorvorrichtung, die vorzugsweise zur
Abstandsmessung dient, an einer der äußeren Stellen in Längsrichtung des
Fahrzeugs, kann mittels der Sensorvorrichtung ein Wert ermittelt werden, der
verglichen mit einem vorgegebenen Vergleichswert eine präzise Bestimmung der
Längsneigung des Fahrzeugs ermöglicht. Dies folgt aus der Tatsache, dass sich eine
Neigung des Fahrzeugs in dem vorderen Bereich des Fahrzeugs und/oder dem
hinteren Bereich des Fahrzeugs in einer maximalen Erhöhung bzw. Erniedrigung der
Karosserie widerspiegelt.
Im Sinne dieser Erfindung werden die Angaben "vorne" und "hinten" bezüglich der
Längsrichtung des Fahrzeugs verwendet, wobei das vordere Ende das in
Fahrtrichtung gerichtete Ende des Fahrzeugs bezeichnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens zwei
Sensorvorrichtungen auf, wobei mindestens eine der Sensorvorrichtungen im
Bereich des vorderen Stoßfängers und die mindestens eine weitere
Sensorvorrichtung im Bereich des hinteren Stoßfängers vorgesehen ist.
Hierdurch kann der Längsneigungswinkel des Fahrzeugs über eine längere
Abstützlänge bzw. Abstützbasis, die sich im wesentlichen über die gesamte
Fahrzeuglänge erstreckt, bestimmt werden. Durch diese lange Messstrecke
wird der ermittelte Wert daher genauer. Zur Ermittlung der Längsneigung aus
den von den Sensorvorrichtungen erfassten Werten können diese einer Dif
ferenzbildung unterzogen werden, deren Resultat dann unter Berücksichti
gung des Abstands der Sensorvorrichtungen in der Längsrichtung des Fahr
zeugs in eine Längsneigung umgerechnet werden kann.
Die Sensorvorrichtung ist im Bereich des Stoßfängers, bei
spielsweise in die Außenseite des Stoßfängers oder auf dem Stoßfänger
querträger, vorgesehen. Für den letztgenannten Fall ist das Sensorsignal
kunststoffdurchdringend auszuführen. Im Bereich des Stoßfängers sind eine
Anzahl von Armaturen vorgesehen, wie beispielsweise Beleuchtungsein
richtungen oder andere Sensorvorrichtungen, wie beispielsweise Tempera
tursensoren. In dieser Position können daher Sensorvorrichtungen zur Be
stimmung der Längsneigung leicht eingegliedert werden, ohne einen zusätz
lichen Verkabelungs- und/oder Befestigungsaufwand zu verursachen. Zudem
stellen die Stoßfänger in der Regel das vordere und hintere Ende des Fahr
zeugs dar, wodurch die Abstützlänge maximiert wird.
Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Sender und
einen Empfänger. Über den Sender können Signale, z. B. in Form von Ultra
schall-Wellen ausgesandt werden, die gegen die Fahrbahnoberfläche ge
richtet sind und an dieser Fahrbahnoberfläche reflektiert werden. Der Emp
fänger kann dann so ausgelegt sein, dass dieser die reflektierten Signale
empfängt. Die gesandten und empfangenen Signale können dann ausge
wertet werden, um so den aktuellen Abstand der Position der Sensorvor
richtung von der Fahrbahnoberfläche zu bestimmen.
Es kann mindestens eine Verarbeitungseinheit vorgesehen sein, die zur
Auswertung und Verarbeitung der von den Sensorvorrichtungen ermittelten
Werten mit den Sensorvorrichtungen verbunden sein kann. In der Verarbei
tungseinheit kann beispielsweise die Längsneigung des Fahrzeugs bestimmt
werden. Sofern die von der Sensorvorrichtung gesandten und empfangenen
Werte nicht bereits in der Sensorvorrichtung selber in einen Abstandswert,
d. h. dem Abstand zu einem Objekt oder der Fahrbahnoberfläche umgewan
delt wurde, kann diese Umwandlung in der Verarbeitungseinheit geschehen.
Die Einheit kann auch mit zumindest einer der Sensorvorrichtungen in einem
gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sein.
Die Sensorvorrichtung kann somit die Messwerte erfassen, die den Abstand
von mindestens einem Punkt der Karosserie des Fahrzeugs zu einer Fahr
bahnoberfläche, auf der sich das Fahrzeug befindet, darstellen. Durch diese
Bestimmung können auch Faktoren, wie beispielsweise eine Reifenabfla
chung berücksichtigt werden, die bei einer reinen Messung zwischen der
Karosserie und einer Fahrzeugachse nicht möglich wäre. Die Abstandsmes
sung wird in einer Richtung durchgeführt, die im wesentlichen senkrecht zu
der Längsrichtung des Fahrzeugs steht und in die Richtung der Fahrbahn
oberfläche gerichtet ist.
Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Ultraschallsensor. Es ist
aber auch möglich einen anderen Sensor, wie beispielsweise einen Mikro
wellensensor zu verwenden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Steuer
einheit zur Leuchtweitenregulierung verbunden. Durch diese Verbindung
können die von der Sensorvorrichtung der Vorrichtung zur Ermittlung der
Längsneigung erfassten Messwerte, unmittelbar oder nach Verarbeitung zu
einem Längsneigungswert an die Steuereinheit zur Leuchtweitenregulierung
geleitet werden und beispielsweise die Ausrichtung der Frontscheinwerfer
entsprechend der Längsneigung des Fahrzeugs eingestellt werden.
Vorzugsweise ist die Sensorvorrichtung bezüglich der Richtung, in der diese
Messungen durchführen kann, verstellbar. Durch diese Verstellbarkeit kann
neben der Abstandsmessung zu der Fahrbahnoberfläche auch der Abstand
zu einem vor oder hinter dem Fahrzeug befindlichen Objekt gemessen wer
den. Insbesondere ist bei einer solchen Ausführungsform bevorzugt, dass
die Sensorvorrichtung zusätzlich mit einer Steuervorrichtung zur Einparkhilfe
verbunden ist. Diese Kombination der Funktionen der Sensorvorrichtungen
ist auch bezüglich der Gewichteinsparung von Bedeutung, da die Sensorvor
richtung sowohl dem Einparken, als auch beispielsweise der Einstellung der
Leuchtweite der Frontscheinwerfer oder der Steuerung der Gierrate dienen
kann und somit weitere Messeinrichtungen nicht notwendig sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung des Nei
gungswinkels eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst, dass von min
destens einer Sensorvorrichtung, die im Bereich des vorderen Stoßfängers
oder im
Bereich des hinteren Stoßfängers
vorgesehen ist, mindestens ein Messwert ermittelt wird, dieser
an eine Verarbeitungseinheit weitergeleitet wird und in dieser Verarbeitungs
einheit der Neigungswinkel aus den ermittelten Messwerten bestimmt wird.
Schließlich wird die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, auch durch
ein Verfahren zur Leuchtweitenregulierung gelöst, bei dem Messwerte, die
von zumindest einer Sensorvorrichtung, die im Bereich des vorderen Stoßfängers
oder im Bereich des hinteren Stoßfängers
vorgesehen ist, ermittelt werden und an eine Verarbei
tungseinheit zur Ermittlung der Längsneigung des Fahrzeugs geliefert wer
den, zur Steuerung der Leuchtweitenregulierung verwendet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen, die
sich auf mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen, beschrie
ben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung möglicher Einbauorte von Sensorvor
richtungen gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich
tung;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Stoßfängers mit Einbau
ort der Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Vorrichtung;
Fig. 3a eine perspektivische Teilschnittansicht einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Fig. 3b eine Sensorvorrichtung gemäß der Ausführungsform in Fig. 3a in
zwei Rotationspositionen.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 5 dargestellt, bei dem im vorderen und hinteren
Bereich jeweils eine Sensorvorrichtung 1, 1' angedeutet ist, die Bestandteile
einer Vorrichtung zur Ermittlung der Längsneigung des Fahrzeugs sind. Au
ßer den angedeuteten Sensorvorrichtungen 1, 1' können noch weitere Sen
sorvorrichtungen im vorderen oder hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie
angeordnet sein. Vorzugsweise sind vorne und hinten jeweils zwei Sensoren
angeordnet, die bezüglich der Breite des Fahrzeugs an den beiden Seiten
vorgesehen sind. Die durch die Sensorvorrichtungen 1, 1' ausgestrahlten
und an der Fahrbahnoberfläche 4 reflektierten Signale, z. B. in Form von Ult
raschall-Wellen, sind in Fig. 1 schematisch durch Halbkreise W angedeutet.
Durch die Anordnung der Sensorvorrichtungen 1, 1' in dem vorderen und
hinteren Bereich des Fahrzeugs 5, vorzugsweise in den Stoßfängern 3, wird
eine große Abstützlänge A zwischen den Messpunkten geliefert. Durch diese
große Abstützlänge A kann die Längsneigung des Fahrzeugs 5 zuverlässig
gemessen werden, da der Unterschied des Abstandes der Karosserie zu der
Fahrbahnoberfläche 4 im vorderen und hinteren Bereich des Fahrzeugs 5
durch die größere Abstützlänge A größer ist als in mittleren Bereichen des
Fahrzeugs und somit auch geringere Neigungswinkel erfasst werden kön
nen.
Die Ermittlung der Längsneigung erfolgt vorzugsweise über eine Verarbei
tungseinheit 2, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Diese Verarbei
tungseinheit 2 kann, sofern dies nicht bereits in der Sensorvorrichtung 1, 1'
selber geschehen ist, auch zur Bestimmung des Abstands aus den von der
Sensorvorrichtung ermittelten Werten dienen. Die Position der Verarbei
tungseinheit 2 kann unterschiedlich gewählt werden. Diese kann beispiels
weise in der Position vorgesehen sein, in der sich das Steuergerät des Mo
tors befindet. Es ist aber auch möglich die Verarbeitungseinheit in der un
mittelbaren Nähe einer der erfindungsgemäß verwendeten Sensorvorrich
tungen 1, 1' vorzusehen. In diesem Fall kann die Verarbeitungseinheit mit
der Sensorvorrichtung 1, 1' in einem Gehäuse aufgenommen sein. Diese
letztere Anordnung der Verarbeitungseinheit 2 bietet sich insbesondere bei
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an, bei der die Längsneigung nur über
eine Sensorvorrichtung ermittelt wird und die von der Sensorvorrichtung er
fassten Werte mit vorgegebenen Referenzwerten verglichen werden.
Die Sensorvorrichtungen 1, 1', die insbesondere dazu dienen, den Abstand
eines Punkts des Fahrzeugs 5 zu der Fahrbahnoberfläche 4 zu ermitteln,
sind vorzugsweise in den Stoßfängern 3 des Fahrzeugs 5 integriert bzw. ein
gebaut. Neben der dadurch erzielten maximalen Abstützlänge A zwischen
der vorderen und der hinteren Sensorvorrichtung 1, 1', bieten die Stoßfänger
3 aufgrund der bereits darin vorgesehenen Vorrichtungen, wie Beleuch
tungsmittel, einen idealen Einbauort, bei dem eine aufwändige Verkabelung
mit langen zusätzlichen Kabeln entfallen kann und bereits vorgesehene Ein
baumittel, wie beispielsweise Aussparungen, auch für die Sensorvorrichtun
gen 1, 1' verwendet werden können.
Ein möglicher Einbauort der Sensorvorrichtung in einem vorderen Stoßfän
ger 3 lässt sich der Fig. 2 entnehmen. Der Stoßfänger 3 ist in einer Schnitt
ansicht dargestellt. Die Fahrtrichtung ist mit y und die vertikal nach oben wei
sende Richtung des Fahrzeugs mit z angegeben. An der unteren vorderen
Kante des Stoßfängers 3 ist der Bereich B eingezeichnet, in dem eine Sen
sorvorrichtung 1, 1' eingebaut sein kann. Dieser Bereich B ist besonders für
Sensorvorrichtungen 1, 1' geeignet, die. außer der Bestimmung des Abstan
des zur Fahrbahnoberfläche auch einer anderen Funktion dienen. Wie durch
die gestrichelten Pfeile in Fig. 2 angedeutet, kann nämlich in dieser Position
neben einer Messung nach unten, d. h. in die negative z-Richtung, beispiels
weise auch eine Messung nach vorne, d. h. in y-Richtung, erfolgen.
In den Fig. 3a und 3b ist eine Sensorvorrichtung 1 schematisch dargestellt,
die zum Beispiel für einen Einbau in der in Fig. 2 gezeigten unteren vorde
ren Kante des Stoßfängers 3 geeignet ist.
Die Sensorvorrichtung 1 ist in einem Gehäuse 7 angeordnet, das einen im
wesentlichen hohlen, zylindrischen Aufbau aufweist. An einem Ende des
Gehäuses ist eine Öffnung 71 vorgesehen, durch die ein Austreten von Sig
nalen, insbesondere Wellen, ermöglicht wird. Im Inneren des Gehäuses 7 ist
in der Nähe der Öffnung 71 eine Sensorvorrichtung 1 angeordnet, die eben
falls einen zylindrischen Aufbau aufweist, aber im Vergleich zu dem Gehäuse
7 einen wesentlich geringeren Durchmesser besitzt. Auf der der Öffnung 71
abgewandten Seite der Sensorvorrichtung 1 ist eine Halterung 72 vorgese
hen, auf der eine Verarbeitungseinheit 2, in, Form einer Verarbeitungselekt
ronik, getragen wird. Die Verarbeitungseinheit 2 ist mit der Sensorvorrichtung
verbunden und kann die von der Sensorvorrichtung erfassten Werte emp
fangen. An der Mantelfläche der im wesentlichen zylindrischen Sensorvor
richtung 1 sind auf gegenüberliegenden Seiten sich längs erstreckende, von
der Sensorvorrichtung 1 radial hervorstehende Halterungen vorgesehen, die
eine Drehung der Sensorvorrichtung um zumindest 90° erlauben. In Fig. 3a
nicht erkennbar ist vorzugsweise in dem Gehäuse 7 zusätzlich zu der Öff
nung 71 eine Öffnung vorgesehen, die sich unterhalb der eingebauten Sen
sorvorrichtung befindet und durch die die Sensorvorrichtung 1 nach einer
Drehung um 90° in die negative z-Richtung Signale, insbesondere Wellen,
aussenden und empfangen kann.
Die Sensoreinheit 1 ist in Fig. 3a in der Position gezeigt, in der diese Sig
nale, wie beispielsweise Ultraschallwellen, in die horizontale Richtung (y-
Richtung) aussenden und aus dieser Richtung reflektierte Signale empfan
gen kann. In dieser Position kann die Sensorvorrichtung 1 als Einparkhilfe
verwendet werden. Dazu wird die Sensorvorrichtung 1 mit einer Auswerte
einheit 2 verbunden. Diese Auswerteeinheit 2 kann eine Auswertelektronik
darstellen. Die Auswerteeinheit 2 kann aber auch dazu verwendet werden, die
von dem Sensor 1 erfassten Werte in die Längsneigung des Fahrzeugs um
zurechnen. In diesem Fall ist die Sensorvorrichtung 1 so ausgelegt, dass
diese rotiert werden kann, um sowohl Messungen in Fahrtrichtung als
auch Messungen nach unten, d. h. zur Fahrbahnoberfläche 4, ausführen zu
können.
Hierzu kann die Sensorvorrichtung 1 beispielsweise durch einen Motor (nicht
dargestellt), wie beispielsweise einen Elektromotor, in die gewünschte Posi
tion rotiert werden. Die Achse, um die die Sensorvorrichtung gedreht werden
kann, liegt dabei vorzugsweise in der x Richtung, d. h. senkrecht zu der y- und
der z-Richtung. Die durch die Sensorvorrichtung 1 einnehmbaren Positionen
sind in Fig. 3b dargestellt. In der links dargestellten Position werden Mes
sungen in die y-Richtung durchgeführt. In der rechts dargestellten Position,
die um 90° zu der linken Position verdreht ist, kann die Sensorvorrichtung
Messungen in die negative z-Richtung, d. h. zu der Fahrbahnoberfläche 4
durchführen.
Damit können von der Sensorvorrichtung 1 sowohl Werte erfasst werden, die
für die Steuerung einer Einparkhilfe verwendet werden können, als auch
Werte, die zur Ermittlung der Längsneigung des Fahrzeugs dienen können.
Sollen die Werte der Längsneigung des Fahrzeugs für die Leuchtweitenregu
lierung der Scheinwerfer verwendet werden, um beispielsweise ein Blenden
entgegenkommender Fahrzeuge zu verhindern, ist die in Fig. 3a darge
stellte Vorrichtung 6 zur Ermittlung der Längsneigung vorzugsweise mit einer
Steuereinheit verbunden, die die Abstrahlrichtung der Scheinwerfer reguliert.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung diese Steuereinheit mit der Verar
beitungseinheit, in der die Längsneigungswerte ermittelt werden, zusam
menzufassen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren soll nun die Funktionsweise einer mögli
chen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung
der Längsneigung des Fahrzeugs beschrieben werden, bei der zumindest
Teile alternativ auch für Einparkhilfen verwendet werden können.
Während der Fahrt des Fahrzeugs sind die Sensorvorrichtungen 1, 1' vor
zugsweise so eingestellt, dass diese Signale, z. B. Ultraschall, in die Richtung
der Fahrbahnoberfläche 4 ausstrahlen können. Diese Ausstrahlung erfolgt
über eine in der Sensorvorrichtung 1 vorgesehene Sendeeinheit. Die Wellen
werden an der Fahrbahnoberfläche 4 reflektiert und an die Sensorvorrichtung
1 zurückübertragen. Diese Sensorvorrichtung 1 nimmt die reflektierten Wel
len mittels eines in der Sensorvorrichtung vorgesehenen Empfängers auf.
Aus dem Vergleich der Werte der ausgestrahlten Wellen mit denen der re
flektierten Wellen wird der Abstand der Fahrzeugkarosserie, insbesondere
des Einbauortes der Sensorvorrichtung 1, zu der Fahrbahnoberfläche 4 be
stimmt. Dieser Wert wird wahlweise mit einem vorgegebenen Referenzwert
oder einem über eine am anderen Ende des Fahrzeugs 5 vorgesehene Sen
sorvorrichtung 1' ermittelten Wert verglichen. Daraus wird in der Verarbei
tungseinheit 2 die Längsneigung des Fahrzeugs 5 bestimmt. Dieser Nei
gungswert wird an eine Steuereinheit zur Einstellung des Abstrahlwinkels der
Fahrzeugscheinwerfer geliefert, die aufgrund dieses Wertes die winkelmäßi
ge Position der Scheinwerfer so einstellt, dass dadurch beispielsweise ein
Blenden entgegenkommender Fahrzeuge vermieden werden kann.
Soll das Fahrzeug eingeparkt werden, kann die Sensorvorrichtung 1, 1' in
eine um 90° gedrehte Position gebracht werden, um mit dieser dann Ab
standsmessungen nach vorne bzw. nach hinten durchführen zu können. Die
se Umstellung kann manuell erfolgen, oder beispielsweise beim Einlegen
des Rückwärtsgangs automatisch erfolgen. Vorzugsweise wird die Drehung
der Sensorvorrichtung 1, 1' in die gewünschte Position über Elektromotoren
bewirkt.
Nachdem die Sensorvorrichtung 1, 1' in die für eine Messung in horizontaler
Richtung notwendige Position gebracht wurde, sendet diese erneut Signale
in Form von Wellen aus, die dann an vor bzw. hinter dem Fahrzeug befindli
chen Objekten reflektiert werden und an die Sensorvorrichtung zurücküber
tragen werden können. Aus den Werten der reflektierten Wellen ermittelt die
Sensorvorrichtung den Abstand zu einem vor oder hinter dem Fahrzeug be
findlichen Objekt. Dieser Abstandswert wird an eine Steuereinheit der Ein
parkhilfe übertragen, die beispielsweise beim Unterschreiten eines vorgege
benen Werts ein Alarmsignal auslöst oder andere Maßnahmen einleitet.
Wie sich der vorstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung entnehmen lässt, kann ein Großteil der für die
Bestimmung der Längsneigung notwendigen Teile auch für andere Zwecke,
wie beispielsweise für Einparkhilfen, verwendet werden. So kann die Sen
sorvorrichtung, sofern diese drehbar oder schwenkbar gelagert ist, für beide
Zwecke verwendet werden. Auch die Verarbeitungseinheit kann für beide
Anwendungen eingesetzt werden. So ist beispielsweise die Ermittlung des
Abstandes aus den reflektierten Signalen für beide Anwendungen identisch.
Lediglich die weitere Verarbeitung der Abstandswerte und die Ansteuerung
von Steuergeräten unterscheidet sich bei den beiden Anwendungen und wird
vorzugsweise durch unterschiedliche Einheiten durchgeführt. Die Möglich
keit, eine Vielzahl von Mitteln für mehr als eine Anwendung einzusetzen, re
sultiert in einer Gewichtseinsparung.
Die beschriebene Ausführungsform stellt nur eine mögliche Ausgestaltung
der Vorrichtung dar. Es liegt aber eine Vielzahl von Ausgestaltungen im
Rahmen der Erfindung. So kann beispielsweise die Anzahl der verwendeten
Sensorvorrichtungen beliebig variiert werden. Bevorzugt werden allerdings
eine, zwei oder vier Sensorvorrichtungen verwendet. Die Sensorvorrichtun
gen können Ultraschallsensoren, Mikrowellensensoren oder andere Senso
ren für das Ausgeben und Empfangen von Signalen und elektromagneti
schen Wellen umfassen. Auch die bekannte Abhängigkeit von Ultraschall hat
auf die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung keinen Ein
fluss, da die Sensoren vorzugsweise im vorderen und hinteren Bereich des
Fahrzeugs angebracht werden und die Geschwindigkeit an diesen beiden
Positionen gleich ist.
Weiterhin kann die Verarbeitung der von der Sensoreinheit empfangenen
Werte in unterschiedlicher Art erfolgen, wobei die Differenzbildung zwischen
einem gemessenen Abstandswert zur Fahrbahnoberfläche und einem an
einer anderen Stelle des Fahrzeugs gemessenen Abstandswert bevorzugt
ist. Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Verarbeitung
der von den Sensorvorrichtungen erfassten Werte in einer Verarbeitungsein
heit erfolgt und diese Verarbeitungsergebnisse an eine Steuereinheit weiter
geleitet werden, liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die von den Sen
sorvorrichtungen erfassten Werte unmittelbar an die Steuereinheit weiterzu
leiten und diese dort zu verarbeiten.
Die Möglichkeit der Mehrzweck-Verwendung der Einrichtung als Längsnei
gungsbestimmung und Einparkhilfe ist aber nur gegeben, wenn die Sensor
vorrichtungen an dem vorderen und/oder dem hinteren Ende des Fahrzeugs
vorgesehen sind. Diese Anordnung bringt aber noch weitere Vorteile mit
sich, die auch genutzt werden können, wenn die Sensorvorrichtung nicht
drehbar gelagert ist. Insbesondere wird eine größere Abstützlänge geschaf
fen und dadurch die Bestimmung der Längsneigung präzisiert. Weiterhin
kann eine Einsparung an Bauteilen, insbesondere gegenüber herkömmlichen
Bestimmungseinheiten der Längsneigung, erzielt werden, die beispielsweise
ein Gestänge an den Lenkern aufweisen, mittels dessen die Werte für die
Leuchtweitenregulierung mit Potentiometern abgegriffen werden. Gegenüber
solchen Vorrichtungen kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch
eine Verringerung der Masse an den Lenkern erzielt werden. Auch eine akti
ve Fahrdynamikregulierung (Aktive Body Control) kann unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden, wenn in der Vor
richtung vier Sensorvorrichtungen (vorne links, vorne rechts, hinten links,
hinten rechts) vorgesehen sind. Weiterhin kann aufgrund des Einbauortes
der erfindungsgemäß verwendeten Sensorvorrichtungen der Montageauf
wand verringert werden. Schließlich läßt sich bei geeigneter Anordnung mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Abstand des Fahrzeugs zu einem
Bordstein ermitteln. Dies ist besonders beim Parken des Fahrzeugs von
Vorteil, um das Fahrzeug genau im richtigen Abstand zum Bordstein abzu
stellen, ohne die bordsteinzugewandten Felgen oder Reifen durch Bordstein
kontakt zu beschädigen.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Längsneigung eines Fahrzeugs (5),
dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest eine Sensorvorrich
tung (1, 1') umfasst, die im Bereich eines Stoßfängers (3) des Fahr
zeugs (5) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass min
destens zwei Sensorvorrichtungen (1, 1') vorgesehen sind, wobei
mindestens eine der Sensorvorrichtungen (1, 1') im Bereich des vor
deren Stoßfängers (3) des Fahrzeugs (5) und mindestens eine weitere
Sensorvorrichtung (1, 1') im Bereich des hinteren Stoßfängers (3) des
Fahrzeugs (5) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1, 1') zumindest einen Sender
und einen Empfänger umfasst.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, dass die Sensorvorrichtung (1, 1') so ausgelegt ist, dass diese
Messwerte erfassen kann, die für die Bestimmung des Abstandes von
mindestens einem Punkt der Karosserie des Fahrzeugs (5) zu einer
Fahrbahnoberfläche (4), auf der sich das Fahrzeug (5) befindet, ver
wendet werden können.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, dass diese mindestens eine Verarbeitungseinheit (2) zur Verar
beitung der durch die mindestens eine Sensorvorrichtung (1, 1') er
fassten Messwerte aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, dass die Sensorvorrichtung (1, 1') einen Ultraschallsensor um
fasst
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, dass die Sensorvorrichtung (1, 1') einen Mikrowellensensor um
fasst.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, dass diese mit einer Steuereinheit zur Leuchtweitenregulierung
verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, dass die Sensorvorrichtung (1, 1') bezüglich der Richtung, in der
diese Messungen durchgeführt werden, verstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sen
sorvorrichtung (1, 1') mit einer Steuervorrichtung zur Einparkhilfe ver
bunden ist.
11. Verfahren zur Bestimmung des Neigungswinkels eines Fahrzeugs (5),
wobei das Verfahren umfasst, dass von mindestens einer Sensorvor
richtung (1, 1'), die im Bereich des vorderen Stoßfängers des Fahr
zeugs (5) oder im Bereich des hinteren Stoßfängers des Fahrzeugs
(5) vorgesehen ist, mindestens ein Messwert, der den Abstand des
Fahrzeugs zu der Fahrbahnoberfläche wiedergibt, ermittelt wird, die
ser an eine Verarbeitungseinheit weitergeleitet wird und in dieser Ver
arbeitungseinheit der Neigungswinkel aus den ermittelten Messwerten
bestimmt wird.
12. Verfahren zur Leuchtweitenregulierung, bei dem Messwerte, die von
zumindest einer Sensorvorrichtung (1, 1'), die im Bereich des vorde
ren Stoßfängers (3) des Fahrzeugs (5) oder im Bereich des hinteren
Stoßfängers (3) des Fahrzeugs (5) vorgesehen ist, ermittelt werden
und an eine Verarbeitungseinheit zur Ermittlung der Längsneigung
des Fahrzeugs (5) geliefert werden, zur Steuerung der Leuchtweiten
regulierung verwendet werden.
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