DE19801915A1 - Sensorsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sensorsystem für die Anwendung bei der Rückfahrsicherung von Fahrzeugen, insbesondere von Abfallsammelfahrzeugen, zur Erfassung von Personen, die sich im hinteren Bereich eines solchen Fahrzeuges aufhalten, oder auf einem rückwärtig am Fahrzeug angebrachten Trittbrett stehen, mit einem Funktionsprinzip, das auf der Reflexion von infrarotem Licht, von Schallwellen oder von Mikrowellen beruht, mit Sensoren die fest an dem Fahrzeug angebracht sind und wo die Sensorausgangssignale in die Steuerung eines Fahrzeugantriebes eingreifen.

Sensorsysteme der eingangs genannten Art werden als Schutzeinrichtungen bei Kraftfahrzeugen verwendet um das Kraftfahrzeug von Beschädigung zu bewahren oder Personen­ schäden zu verhindern, die beim Rückwärtsfahren solcher Fahrzeuge eintreffen können. Solche Schutzeinrichtungen sind in verschiedenen Schriften beschrieben worden. In der DE 37 29 107 C2 ist eine Sicherheitsvorrichtung beschrieben, die darin besteht, daß die Trittbretter bei Auflast einen Kontaktschalter auslösen der mit dem Fahrgestell verbunden ist und der Kontaktschalter ein Relais betätigt, was einen Motorstopp auslöst. In der DE 39 18 998 C2 ist eine ähnliche Vorrichtung beschrieben, die als Überwachungsvorrichtung mit Hilfe von Infrarot-Sensoren ausgebildet ist und wo beim Ansprechen dieses Infrarot-Sensors über ein Relais in die Motorsteuerung eingegriffen wird. In der Schrift G 93 03 338.9 ist eine Vorrichtung beschrieben, die die Rückfahrsicherung von Fahrzeugen in der Weise gewährleistet, daß optoelektro­ nische Näherungsschalter unterschiedlicher Bauart und An­ ordnung rückwärtig am Fahrzeug installiert sind und den rückwärtigen Raum bei Annäherung von Personen überwachen und die auch signalisieren, ob sich eine Person auf einem Trittbrett befindet.

Allen diesen technischen Lösungen haftet ein entscheidender Mangel an. Es sind keine Hinweise dazu gemacht, wie eine Manipulationssicherung der Sensoren selbst gewährleistet werden kann. So ist es z. B. möglich, über einem auf einem optischen Prinzip basierenden Sensor, z. B. einem Reflex­ taster einen schwarzen Hut überzustülpen. In diesem Fall würde der Reflextaster ständig melden, daß er kein Objekt identifiziert hat. Eine vergleichbare Manipulation kann ebenfalls bei Sensoren durchgeführt werden, die zur Iden­ tifikation von Objekten, Mikrowellen oder Schallwellen be­ nutzen. Auch Lichtschranken können in der Weise manipuliert werden, daß sich eine auf dem Tritt stehende Person aus der Lichtschrankenregion herausbeugt. Dies erhöht die Gefähr­ dung der Person im Straßenverkehr und ist dem eigentlichen Ziel der Rückfahrsicherung entgegengerichtet. Zudem haben Lichtschranken den Nachteil, daß sie an mehreren Stellen gegenüberliegend an der rückwärtigen Fläche eines Fahrzeuges angebracht werden müssen und damit ihrerseits eine Gefähr­ dung darstellen. Die oben beschriebenen optoelektronischen Reflextaster weisen einen wesentlichen Nachteil auf. Bei diesem Reflextastern sind optischer Sender und optischer Empfänger in einem Gehäuse untergebracht. Bei Verschmutzung entweder der Senderoptik oder der Empfangsoptik tritt keine Fehlermeldung auf, oder der Sensor meldet immer "kein Objekt vorhanden". Ein Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, daß keine Überprüfungsmöglichkeit für die Gesamtfunktion des Systems besteht und daß beim Auftreten eines Fehlers im Sen­ sorsystem oder bei Manipulationen kein sicherer Zustand des Fahrzeuges eintritt, d. h. weder Rückwärts- noch Vorwärtsfahrt begrenzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein manipuliersicheres Sensor­ system anzugeben, das fest am Fahrzeug anbringbar ist, und das die Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges unterbindet, die Vorwärtsgeschwindigkeit begrenzt und die Hydraulik/Beladewerke anhält, wenn in dem Sensorsystem mindestens ein Fehler auftritt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 sowie die auf sie bezogenen Unteransprüche gelöst. Die wesentliche Lösung besteht darin, daß neben der sensorischen Personenerfassung, nachfolgend als erste Erfassungsart be­ zeichnet, eine Sende-Empfangs-Referenzstrecke nachfolgend als zweite Erfassungsart bezeichnet, überwacht wird. Dies geschieht so, daß eine elektronische Auswertung vorgesehen ist, die periodisch abwechselnd die Referenzstrecke und die Personenerfassung einschaltet und daß eine Schaltung vorge­ sehen ist, die den Ausfall der Referenzstrecke signalisiert. Eine andere Lösung besteht darin, daß im Erfassungsbereich des mindestens einen Sensors sowohl eine auf dem Tritt stehende Person, wie auch ein oder mehrere das Sensorsende­ signal reflektierende Teile, die fest mit dem Fahrzeug ver­ bunden sind, liegen, daß eine elektronische Auswertung vor­ gesehen ist, die ein Steuersignal erzeugt wenn das allein von den reflektierenden Teilen bewirkte Sensor-Empfangssignal einen vorgebenen ersten Mindestwert unterschreitet und wenn das von einer Person zusätzlich bewirkte Signal einen vorgegebenen zweiten Mindestwert überschreitet, wobei der 2. Mindestwert größer als der erste Mindestwert ist. Diese Mindestwerte stellen in der elektronischen Auswertung Signalamplituden dar, bei denen nur ihr Absolutwert von Bedeutung ist.

Die Funktionsprüfung eines solchen Systems wird vorteilhaft dadurch ausgeführt, daß die Unterschreitung des ersten Min­ destwertes und/oder die Überschreitung des zweiten Mindestwer­ tes kurzzeitig periodisch durch eine Schaltung ausgelöst wird, wobei während dieser Periodendauer das Steuersignal für das Motormanagement unterdrückt ist.

In der optoelektronischen Ausführung, die auch auf andere physikalische Prinzipien übertragen werden kann, besteht der Sensor aus einem Sender und einem Empfänger, die vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse eingebaut sind. Der Sensor ar­ beitet dann als Reflextaster zusammen mit einem Reflektor. Die erste Erfassungsart besteht darin, daß sie dazu dient, eine Person zu erfassen, die auf einem fest an dem Fahrzeug angebrachten Tritt steht. Die zweite Erfassungsart dient als optische Referenzquelle und prüft, ob entweder der Sender oder Empfänger durch Verschmutzung oder andere geeignete Manipulationen außer Betrieb gesetzt sind. Befindet sich keine Person im hinteren Bereich des Fahrzeugs, insbesondere auf dem Trittbrett stehend, so liefert die erste Erfassungs­ art kein Signal, während die zweite Erfassungsart, die Re­ ferenzstrecke, zwingend eine optische Verbindung herstellt, d. h. sie löst ein Signal aus und dieses Signal zeigt an, daß der Sensor funktionstüchtig und nicht manipuliert ist. Während das Vorliegen eines Signals der ersten Erfassungsart die oben beschriebenen Fahrzeugfunktionen einschränkt, erfolgt diese Einschränkung bei Nichtvorliegen eines Signals in der zweiten Erfassungsart.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann elektronisch dafür gesorgt sein, daß die Signalgröße dieser Referenzstrecke, d. h. die in eine elektrische Spannung gewandelte optische Energie innerhalb einer zulässigen Schwankungsbreite elek­ tronisch überwacht wird, und so die Verschmutzung oder die Reduzierung der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems iden­ tifiziert werden kann. Die elektronische Umschaltung zwischen den beschriebenen zwei Erfassungsarten geschieht in der Weise, daß der optoelektronische Sender der der ersten Er­ fassungsart zuzuordnen ist, dann abgeschaltet ist, wenn die zweite Erfassungsart gerade in Betrieb ist und umgekehrt Auf diese Weise tritt keine gegenseitige Störung der opti­ schen Strecken auf. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, Sender und Empfänger in einem Sensor­ gehäuse unterzubringen, wenn die optischen Achsen von Sender und Empfänger in einem vorgegebenem Winkelbereich periodisch pendelnd umgesteuert sind und wenn dann in der zweiten Betriebs­ art wiederum eine oder mehrere Referenzstrecken in den Strahlen­ gang der pendelnden optischen Achsen eingebracht sind. Mit dieser elektronischen aufwendigen Anordnung, die vorzugsweise prozessorgesteuert ist, läßt sich eine manipuliersichere Rückfahrsicherung aufbauen. In einer weiteren Ausbildung dieses Prinzips kann auch zu einer Bilderkennung übergegangen werden, wobei wiederum die optischen Referenzstrecken, die in ein­ fachster Ausführung als reflektierende Spiegel ausgebildet sind, die Manipulationssicherung gewährleisten. Bei einer sol­ chen Anordnung ist der Haltegriff selbst als Referenzobjekt geeignet, wenn er die erforderlichen optischen Eigenschaften aufweist. Im Falle der Anwendung von Mikrowellen kann dieser Handgriff z. B. als rückstrahlende Antenne ausgebildet sein, die beim Festhalten der auf dem Tritt stehenden Person in ihren Eigenschaften gestört ist. Durch geeignete Anbringung der Sensoren am Fahrzeug kann die alleine von den festen Fahr­ zeugteilen/An- Aufbauflächen hervorgerufene Reflexion des Sensor-Sen­ designals als Referenz-Rückstrahlung genutzt werden, so daß kein zusätzlicher Reflektor erforderlich ist. Diese Referenz-Rück­ strahlung erzeugt ein Sensor-Ausgangssignal, das absolut größer als Null ist.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den hinteren Teil eines Fahrzeugs in der seit­ lichen Ansicht 1. An diesem Fahrzeug ist ein klappbarer Tritt 2 fest angebracht. Die auf diesem Tritt stehende Per­ son kann sich an einem u-förmigen fest an dem hinteren Teil angeschweißten Griff 3 festhalten. Oberhalb dieses Griffes sind die Sensorteile 4, 5 fest mit dem Fahrzeug ver­ bunden. Der elektrische Anschluß 7 dieser Sensoranordnung ist zur elektronischen Auswertung, die z. B. im Fahrerhaus untergebracht ist, geführt. Die Sensoranordnung hat einen räumlichen Erfassungsbereich 6 der auf die Person, die sich an dem Handgriff 3 festhält, ausgerichtet ist.

Fig. 2 zeigt die Sensorteile in der Aufsicht. Die Sensoren 4, 5 sind in einer Halterung 15 fixiert, ihre elektri­ schen Anschlüsse sind einem Anschlußkasten zugeführt. Der Sensor­ teil 4 ist als optoelektronischer Sender ausgeführt, seine Hauptstrahlrichtung ist auf ein reflektierendes Objekt 10, das fest an der Fahrzeugwand montiert ist, ausgerichtet. Von diesem reflektierenden Objekt, vorzugsweise einer Reflex­ folie, gelangt das Sendesignal in den optoelektronischen Empfänger 5 und löst hier ein Schaltsignal aus. Diese be­ schriebene Strecke ist die Referenzstrecke, die die zweite Erfassungsart darstellt.

Eine auf dem Tritt 2 stehende Person muß sich mit den Händen an dem Griff 3 festhalten. In der ersten Erfassungs­ art ist der Strahl auf diese Person ausgerichtet und der optoelektronische Empfänger 5 löst ein geeignetes Signal aus. Durch Anbringung eines weiteren reflektierenden Objektes 11 an der Trittstufe 2 kann festgestellt werden, ob der Tritt hochgeklappt ist oder nicht. Im hochgeklappten Zustand ist der Trippelspiegel 11 wirksam im runtergeklappten Zustand nicht.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Sensoranordnung. Die Referenzstrecke unterscheidet sich in der zweiten Erfassungs­ art von der vorgehend beschriebenen Anordnung dadurch, daß die optischen Achsen von Sender und Empfänger zwei Schnitt­ punkte aufweisen, wobei der Schnittpunkt der Referenzstrecke auf einen Reflektor ausgerichtet ist, der sich nahe zu den Sensoren 4, 5 befindet. Der Schnittpunkt der optischen Achsen in der ersten Betriebsart ist unterhalb des Griffes 3 angeordnet. Bei diesem zweiten Schnittpunkt ist kein reflek­ tierendes Objekt vorgesehen. Die Umschaltung der optischen Achsen kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß vorzugs­ weise der Sender 4 zwei umschaltbare, optische Sendedioden aufweist, die zueinander versetzt hinter einer Sammellinse angeordnet sind.

Fig. 4 zeigt eine optoelektronische Sensoranordnung 13, bei der Sender und Empfänger in einem Gehäuse untergebracht sind und vorzugsweise der Sender aus einer Senderdiodenzeile be­ steht, die hinter einer Optik vorgesehen ist, wobei die ein­ zelnen Sendedioden periodisch nacheinander angesteuert sind, so daß der Sendestrahl in einem festgelegten Winkelbereich scheinbar eine Pendelbewegung ausführt. Auch bei diesem Verfahren ist mindestens ein reflektierendes Objekt 14 erforderlich, das einem festen Winkel des festgelegten Winkelbereichs zuge­ ordnet ist, um als Referenzstrecke eine mögliche Manipulation auszuschließen.

Besonders vorteilhaft erweist sich der Einsatz von Mikro­ prozessoren und Speichern, die es erlauben, den elektrischen Betrag für die Rückstreuung des Sensorsendesignals, das am Fahrzeug angebrachte Gegenstände und/oder Aufbauten erzeugen, als Signal der zweiten Erfassungsart abzuspeichern. Dies kann z. B. in Form einer "teach-in"-Funktion erfolgen, die bei der ersten oder wiederholten Inbetriebnahme durch ein elektrisches Signal von der Steuerelektronik im Fahrerraum ausgelöst wird.

In Ergänzung der dargestellten Figuren kann die Ausführung der elektronischen Auswertung in der Weise erfolgen, daß die einer Erfassungsart zugeordneten optoelektronischen Sender- oder Empfangsbauelemente, vorzugsweise Fotodioden und Infra­ rot-Sendedioden, periodisch durch einen Umschalter jeweils auf die andere Erfassungsart umgeschaltet sind. Die Um­ schaltung läßt sich dadurch vereinfachen, daß mindestens ein Speicher vorgesehen ist, der das Signal in einer Er­ fassungsart für eine Periode zwischenspeichert. Bei An­ wendung eines optischen Übertragungsverfahrens, ist es zur eindeutischen Identifizierung von besonderem Vorteil, wenn polarisiertes Licht verwendet ist und z. B. ein Re­ flektor verwendet wird, der die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes dreht.

Wie eingangs erwähnt, läßt sich das Prinzip der mindestens zwei Erfassungsarten, die periodisch umgeschaltet sind, auch auf andere physikalische Prinzipien, wie die Ausbreitung von Schallwellen oder Mikrowellen anwenden. Insbesondere bei diesen Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die Sensor­ teile in einem Gehäuse untergebracht ist. Anstelle der Verwendung von Reflektoren ist es auch sehr vorteilhaft, wenn dieser durch einen Sender gebildet ist, der in mindestens einer Erfassungsart mit der Sensoranordnung elektrisch ver­ bunden und von dieser angesteuert ist. Dieser Sender kann akustische, optische oder Mikrowellen aussenden, je nach dem welche Empfangsprinzipien vorgegeben sind. Es ist auch denk­ bar, Empfänger und Sender miteinander zu vertauschen, so daß z. B. am Ort des früheren Reflektors oder Senders ein Emfänger vorgesehen ist. Insbesondere bei der Anwendung von Ultraschall- oder Mikrowellen kann es sich als Vorteil erweisen, daß das Sende- oder Empfangselement durch ein identisches Element realisiert ist, so daß z. B. der Ultraschall-Wandler oder die Mikrowellen-Antenne sowohl als Sende- oder Empfangselement ver­ wendet ist, in der Weise, daß sie jeweils auf die geeignete Betriebsart umgeschaltet sind.

In solchen Anwendungen hat demnach ein Element eine 4-fache Funktion: Es fungiert als Sender oder Empfänger und arbeitet in der ersten Erfassungsart und in der zweiten Erfassungsart.

Fig. 5 zeigt eine schematische Anordnung, die für eine optische Erfassung ausgelegt ist. In dieser Darstellung werden in der zweiten Erfassungsart wechselseitig jedes einzelne Empfängerelement 2, 4 und Senderelement 1, 3 überwacht. Die Senderelemente, die auch einen integrierten Verstärker aufweisen können, sind an Umschalter 7, 8 angeschlossen, die ihrerseits mit einem Impulsgenerator 5, 6 verbunden sind. Der Impulsgenerator ist so ausge­ legt, daß er Impulse in zeitlicher Reihenfolge abgibt. Er ist von der Mikroprozessor 15 angesteuert. Die Empfangs­ elemente 2, 4, die auch integrierte Verstärker aufweisen können, sind an die Schalter 11, 12 angeschlossen, die mit den Verstärkern 9, 10 verbunden sind. Der Ausgang der Verstärker 9, 10 ist an eine elektronische Auswertung 13 angeschlossen, das Ausgangssignal liegt an 14 an. Die Anordnung ist von dem Mikroprozessor 15 in der Weise gesteuert, daß die örtlich je in einem Gehäuse zusammenge­ faßten optoelektronischen Komponenten 1, 4 Sender und Empfänger und 3, 2 Sender und Empfänger aufeinandergerichtet sind. In der ersten Erfassungsart sind die optischen Kompo­ nenten 1, 4 und 3, 2 so geschaltet, daß z. B. das rück­ gestreute Licht eines Objektes, daß der Sender 1 anstrahlt, von dem Empfänger 4 empfangen und in ein elektrisches Signal über den Verstärker 9 gewandelt wird. Die selbe Funktion erfüllen die Komponenten 2, 3.

In dieser Anordnung sind jeweils die optischen Achsen der Systeme 1, 4 und 3, 2 aufeinander gerichtet. In der zweiten Betriebsart bilden die optoelektronischen Kompo­ nenten 1, 2 und 3, 4 jeweils eine optische Lichtschranken strecke, wobei durch die Schalter 7, 8 und 11, 12 eine periodische Umschaltung zwischen der ersten und der zweiten Erfassungsart erfolgt. Die hier gezeigte Anordnung ist auch ins­ besondere dazu geeignet, alle vier optoelektronischen Kom­ ponenten 1, 4 und 2, 3 in einem Gehäuse mit gleicher Aus­ richtung der optischen Achse unterzubringen, wobei dann jede optoelektronische Komponente wechselseitig in der ersten und zweiten Betriebsart betrieben wird. In dieser Betriebsart ist die dargestellte Schalterstellung der Schalter 11, 12 zu invertieren. Die Sicherheit durch den Ausfall einer elek­ tronischen Komponente wird dadurch erreicht, daß die elek­ tronische Signalverarbeitung der Empfänger 9, 10 in der Weise ausgeführt ist, daß die der ersten Erfassungsart zu­ geordneten optoelektronischen Übertragungswege nur dann ein Signal abgeben, wenn in die Empfänger Licht eintritt und daß diese Komponenten in der zweiten Erfassungsart nur dann elektronische Signale abgeben, wenn kein Licht (Infra­ rot-Licht) von innen erfaßt wird, daß entweder von einem Reflektor oder optischen Sender ausgesendet wird.

Fig. 6 zeigt die schematische Anordnung eines Ultraschall- oder Mikrowellen-Wandlers. Der Wandler 16 ist über einen Ansteuerverstärker 18 an einen Signalgenerator 22 ange­ schlossen und ist als Signalsender ausgebildet. Der Wandler 17 ist an einen Umschalter 20 angeschlossen, der den Wandler, der auch die zugehörige Elektronik beinhalten kann, periodisch, durch den Generator 24 gesteuert, zwischen senden und empfangen umschaltet. In der ersten Erfassungsart ist der Wandler 17 so geschaltet, daß er rückstreuende Objekte 19 erfaßt. Hierbei kann es sich auch um ein von einer Fahrzeugwandung reflektiertes Sendesignal handeln.

In der zweiten Erfassungsart ist der Wandler 17 so ge­ schaltet, daß er das Referenzsignal des Sendewandlers 16 empfangen kann. Über die Generatoranordnung 22, 23, 24 ist der Sensor so geschaltet, daß er über den Empfänger 25 nur die Signale des Wandlers 16 und über den Verstärker 21 nur die Signale von rückgestreuten Objekten 19 empfangen kann. In der Auswertungselektronik 26 sind die Signale der Verstärker 21 und 25 so miteinander verknüpft, daß nur dann ein Schaltsignal am Ausgang 14 vorliegt, wenn entweder von dem Verstärker 21 ein elektrisches Erfassungssignal abgegeben ist oder das Signal des Wandlers 16 über den Ver­ stärker 25 nicht erfaßt ist. Sofern der elektrische Aus­ gang 14 als schließender oder öffnender Kontakt ausgeführt ist, kann die Schaltbedingung auch so formuliert werden, daß der Schalter des Ausgangs 14 nur dann geschlossen ist, wenn der Wandler 17 in der ersten Erfassungsart keine Signale empfängt und der Verstärker 21 somit auch kein elektrisches Signal abgibt und der Wandler 17 in der zweiten Erfassungs­ art das Signal des Wandlers 16 empfängt und der Verstärker 25 ein Erfassungssignal an die Auswertungselektronik 26 weiterleitet.

In der zweiten Erfassungsart stellt die Übertragungsstrecke Wandler 16, Wandler 17, Verstärker 25 daher eine Refe­ renzverbindung oder Referenzstrecke dar, die bei ihrer Unterbrechung auf den Schaltausgang wie Erfassung eines Objektes 19 wirkt.

Diese oben beschriebene Anordnung läßt sich für einige Anwen­ dungen dadurch wesentlich vereinfachen, daß die Erfassungs­ richtung des Wandlers 16 und des Wandlers 19 gleichgerichtet sind, daß beide Wandler sowohl Personen wie auch rückstreuende Objekte erfassen und daß ein Teil der Rückstreuung durch feste Fahrzeugteile, An- Aufbauflächen hervorgerufen sind und daß in der Auswerteelektronik 26 Schaltschwellen vorgesehen sind, die den elektrischen Wert für die Signalrückstreuung an den Fahrzeugteilen und/oder Personen auswertet. Bei einem Ultra­ schallsensor kann das rückstreuende Objekt eine in den Schall­ austritt des Sensors integrierte Scheibe sein.

Fig. 7 zeigt eine elektronisch Auswerteschaltung. Der optische Empfangsdetektor 30 empfängt ein optisches Signal von dem optischen Sender 40, z. B. einer Lumineszenzdiode. Das von dem optischen Detektor 30 empfangene Signal wird einem Empfangsverstärker 31 zugeführt, dessen Ausgang an den Auswerte- oder Schaltverstärker 32 und 35 zugeführt ist. Der Taktgenerator 34 steuert den Sendeverstärker 41 an, der an das optische Sendeelement 40 angeschlossen ist. Er steuert auch den Empfangsverstärker 31 und die Auswerte-/Schalt­ verstärker 32 und 35 an. Sobald der Empfangsverstärker 31 ein Signal liefert wird dieses in den Auswerteverstärker 32 und 35 in der Weise ausgewertet, daß der Verstärker 32 das Schaltelement 33, in diesem Fall ein PNP-Transistor, an­ steuert und diesen sperrt. Damit ist der Stromfluß zwischen den Anschlußpunkten 38 und 39 unterbrochen. Dasselbe Signal steuert auch den Verstärker 35, der das Signal in der Weise auswertet, daß beim Vorliegen eines Eingangssignals an dem Verstärker 35 Halbleiter 36 in einen leitenden Zustand versetzt ist. Fällt das Signal an dem Eingang des Verstärkers 35 aus, so wird der Halbleiter 36 gesperrt und der Strom­ fluß zwischen den Anschlußpunkten 38 und 39 ist unterbrochen. Die von dem Eingangsverstärker 31 gelieferte Spannungs­ amplitude, die den Eingängen der Verstärker 32 und 35 zuge­ führt ist, ist in diesen Verstärkern auf eine Komparatorstufe geschaltet, die bei erreichen eines bestimmten Amplituden­ wertes die Halbleiter 33, 36 in einen leitenden oder ge­ sperrten Zustand versetzt. Die Ansprechschwellen für diese Komparatoren sind unterschiedlich gewählt, so daß ein Ampli­ tudenbereich gegeben ist, bei dem die Schalter oder Halb­ leiter 33, 36, jeder für sich in einen leitenden Zustand ver­ setzt ist, so daß der Stromfluß zwischen den Anschlußpunkten 38 und 39 gegeben ist.

Der erste Verstärker 32 betätigt dann einen Schaltkontakt (4), wenn der Empfangspegel einen vorgegebenen Wert über­ schreitet. Der zweite Verstärker 35 betätigt dann einen Schaltkontakt 36, wenn der Eingangspegel einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Wie nachfolgend beschrieben, kann eine Prüffunktion durch die Veränderung der Sendeleistung der Sendedioden 40 oder der Komparator-Ansprechschwellen in den Verstärkern 32, 35 realisiert sein.

Die elektronische Auswerteschaltung weist ein Prüfmodul 42 auf, das den Sendeverstärker 40 ansteuert. Das Prüfmodul 42 hat einen Ansteuereingang 43, über den eine Prüffunktion ausgelöst wird. Diese Prüffunktion stellt die Funktions­ tüchtigkeit der ersten und/oder der zweiten Erfassungsart fest. Über den Steuereingang 43 wird die Prüffunktion periodisch ein- oder ausgeschaltet. Die Prüffunktion wird durch eine im Fahrerraum eingebaute Auswerteelektronik periodisch ein- und ausgeschaltet. Im eingeschalteten Zustand der Prüf­ funktion ist der Eingriff der Sensorausgangssignale, vorzugs­ weise nach ihrer Verarbeitung in der Auswerteelektronik, in die Steuerung der unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen, unter­ drückt. Wie eingangs aufgezeigt, wird die Prüffunktion da­ durch ausgelöst, daß das Prüfsignal über die Anschlußleitungen zum Sensor geleitet ist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Prüfsignal aus einer periodischen Unterbrechung der Stromversorgung für die Sensoranordnung, und wo der Steuereingang 43 gleichzeitig die Stromversorgung für daß Prüfmodul 42 darstellt. Innerhalb des Prüfmoduls 42 sind unterschiedliche elektronische Schalter und Zeitverzögerungen vorgesehen, die in der Weise auf den Sendeverstärker 41 ein­ wirken, daß beim Anlegen der Betriebsspannung die Sendeleistung der Sendedioden für eine definierte Zeit erhöht ist und daß in einem sich anschließenden Zeitraum die Sendeleistung ver­ mindert ist.

Bei der erhöhten Sendeleistung wird über die erhöhte optische Rückstrahlung das Vorhandensein einer Person simuliert, während bei verminderter Sendeleistung der Ausfall der Rückstreuung z. B. von einem an dem Fahrzeug fest angebauten Reflektor simuliert ist. In beiden Fällen gehen die Schalt­ ausgänge 33, 36 in den gesperrten Zustand über. Die Auswerte­ elektronik, die in einem Steuergehäuse im Fahrerraum einge­ baut ist, weist ebenfalls zeitgesteuerte elektronische Schalter (Timer) auf, die die Weiterleitung des Steuersignals über die an den Anschlüssen 38, 39 angeschlossenen Signalleitungen zur Steuerung der unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen unter­ drücken. Erst wenn der Prüfzyklus innerhalb der Sendsoran-Ord­ nung abgelaufen ist, wird der elektrische Ausgang 38, 39 wieder an die Auswerteelektronik für die Steuerung der unter­ schiedlichen Fahrzeugfunktionen durchgeschaltet. In diesem geschilderten Anwendungsbeispiel sind alle elektronischen Module für den Sender und für den Empfänger in einem Gehäuse eingebaut.

Wie schon eingangs aufgezeigt, lassen sich diese oben be­ schriebenen Anwendungsbeispiele auch auf optische, akustische oder elektrische Wirkungsmechanismen übertragen. In diesem Fall werden vorzugsweise die die Erfassungsentfernung bestim­ menden elektrischen Schaltschwellen einer Auswertungselek­ tronik während der Prüfung verschoben. Für solche Systeme sind insbesondere Empfangsverstärker 31 geeignet, die in Abhängigkeit von dem (optischen) Eingangssignal an dem Empfangselement 30 ein analoges Signal liefern, das einem Verstärker zugeführt ist, der zwei Schaltschwellen aufweist, wobei das Überschreiten einer oberen Schwelle oder das Unterschreiten einer unteren Schwelle einen Schaltvorgang auslöst.

Claims (21)

1. Sensorsystem bestehend aus mindestens einem Sensor, wobei ein Sensor aus einem Empfangs- und einem Sendeteil besteht, und mindestens einem Auswertegerät, für die Anwendung bei der Rückfahrsicherung von Fahrzeugen, insbesondere bei Ab­ fallsammelfahrzeugen, zu Erfassung von Personen, die sich im hinteren Bereich eines solchen Fahrzeuges aufhalten oder auf einem rückwärtig am Fahrzeug angebrachten Trittbrett stehen, mit einem Funktionsprinzip bei dem optische, akustische oder elektromagnetische Wirkungsmechanismen verwendet sind, mit Sensoren, die fest an dem Fahrzeug angebracht sind und wo die Sensorsignale vermittels einer vom Sensor getrennten Auswerteelektronik in die Steuerung unterschiedlicher Fahr­ zeugfunktionen eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß im Erfassungsbereich eines mindestens ersten Sensorteils sowohl eine auf einem Tritt stehende Person wie auch mindestens ein zweites Sensorteil, das fest mit Teilen des Fahrzeuges verbunden ist liegen, daß durch das erste und zweite Sensor­ teil eine Sende-Empfangs-Referenzstrecke gebildet ist, daß eine elektronische Auswertung vorgesehen ist, die periodisch abwechselnd die Referenzstrecke und die Personenerfassung einschaltet, und daß eine Schaltung vorgesehen ist, die den Ausfall der Referenzstrecke signalisiert.

2. Sensorsystem bestehend aus mindestens einem Sensor, wobei ein Sensor aus einem Empfangs- und einem Sendeteil besteht, und mit mindestens einem Auswertegerät, für die Anwendung bei der Rückfahrsicherung bei Fahrzeugen, insbesondere von Abfallsammelfahrzeugen, zur Erfassung von Personen, die sich im hinteren Bereich eines solchen Fahrzeuges aufhalten oder auf einem rückwärtig am Fahrzeug angebrachten Tritt­ brett stehen, mit einem Funktionsprinzip, bei dem optische, akustische oder elektromagnetische Wirkungsmechanismen ver­ wendet sind, mit Sensoren, die fest an dem Fahrzeug ange­ bracht sind und wo die Sensorausgangssignale vermittels einer vom Sensor getrennten Auswertelektronik in die Steuerung unterschiedlicher Fahrzeugfunktionen eingreifen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Erfassungsbereich des mindestens einen Sensors sowohl eine auf einem Tritt stehende Person wie auch ein oder mehrere das Sensorsendesignal reflektierende Teile, die fest mit dem Fahrzeug verbunden sind, liegen, daß eine elektronische Auswertung vorgesehen ist, die ein Steuersignal erzeugt, wenn das allein von den reflektierenden Teilen bewirkte Sensor-Emp­ fangssignal einen vorgegebenen ersten Mindestwert unter­ schreitet und wenn das zusätzlich von einer Person bewirkte Signal einen vorgegebenen zweiten Mindestwert überschreitet, daß der zweite Mindestwert absolut größer als der erste Mindestwert ist, und daß eine Schaltung vorgesehen ist, die die Änderung mindestens eines Mindestwertes kurzzeitig periodisch auslöst und die während dieser Periodendauer die Steuerung mindestens einer Fahrzeugfunktion unterdrückt.

3. Sensorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem infrarotes Licht vorsieht.

4. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet., daß die Wirkungsrichtung (8, 9) von Sender und Empfänger auf einen Schnittpunkt ihrer optischen Achsen gerichtet sind.

5. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß im Erfassungsbereich eines Sensors mindestens ein Reflektor (10) am Fahrzeug angebracht ist.

6. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen von Sender und/oder Empfänger umschaltbar sind, in der Weise, daß sich ein Schnittpunkt der Achsen nahe dem Sensor und einer ferner ergibt.

7. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß Sende- und Empfangsteil des Sensors in einem Gehäuse (13) untergebracht sind.

8. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse des Sende­ strahls pendelt und definierten Richtungen des Sendestrahls reflektierende Objekte die am Fahrzeug montiert sind, zugeordnet sind.

9. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor mit polarisiertem Licht arbeitet und/oder daß ein Reflektor verwendet ist, der die Polarisationsrichtung des infraroten Lichtes dreht.

10. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Auswertungs­ schaltung vorgesehen ist, die mindestens zwei Schaltver­ stärker aufweist, die an den optischen Empfangsverstärkern angeschlossen sind und wo ein erster Schaltverstärker (32) dann einen Schaltkontakt (33) betätigt, wenn der Empfangs­ pegel einen vorgegeben Wert überschreitet und wo ein zweiter Schaltverstärker (35) dann einen Schaltkontakt (36) betätigt, wenn der Eingangspegel einen vorgebenen Wert unter­ schreitet.

11. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte Halbleiter sind.

12. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schaltkontakte (33, 36) in Serie geschaltet sind und die Betätigung eines Kontaktes denselben öffnet.

13. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsverstärker (31) in Abhängigkeit von dem optischen Eingangssignal an dem Empfangs­ element (30) ein analoges Signal liefert, das einem Verstärker zugeführt ist, der zwei Schaltschwellen aufweist, wobei das Überschreiten einer oberen Schwelle oder das Unterschreiten einer unteren Schwelle einen Schaltvorgang auslöst.

14. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüffunktion durch einen von der Auswerteelektronik auf die elektrischen Anschluß­ leitungen zum Sensor geleitetes Prüfsignal ausgelöst ist.

15. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfsignal aus einer perio­ dischen Unterbrechung der Stromversorgung für den Sensor besteht.

16. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sensorsystem eine elek­ trische Schaltung vorgesehen ist, die mit dem Anlegen der Stromversorgung die Funktion von mindestens einem Sensorteil überprüft.

17. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Sensor die Sendeleistung des Sendeteils während der Prüfung erhöht oder vermindert ist.

18. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Erfassungsentfernung bestimmenden Schaltschwellen der Sensorelektronik während der Prüfung verschoben sind.

19. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die den Erfassungsarten zuge­ ordneten Sender- oder Empfangs-Bauelemente periodisch durch einen Umschalter jeweils auf die andere Erfassungsart umgeschaltet sind.

20. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein Speicher vorgesehen ist, der das Signal einer Erfassungsart für eine Periode zwischenspeichert.

21. Sensorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren in der Weise fest an dem Fahrzeug oder dessen An- Aufbauen angebracht sind, daß alleine von den Fahrzeugteilen/An- Aufbauflächen, eine Min­ destreflexion des Sensor-Sendesignals vorliegt.