DE19917359A1

DE19917359A1 - Vorrichtung zur Erkennung von seitlich zur Fahrtrichtung verlaufenden Hindernissen für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19917359A1
Application number: DE1999117359
Authority: DE
Inventors: Gebhard Tomalla
Original assignee: TOMALLA JUTTA
Current assignee: TOMALLA JUTTA
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2019-04-17
Also published as: DE19917359C2

Abstract

Eine Vorrichtung zur Erkennung von seitlich zur Fahrtrichtung verlaufenden Hindernissen für ein Kraftfahrzeug, bei der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor und hinter einem Kraftfahrzeugrad (9) an der Karosserie (3) oder dem Fahrzeugaufbau Meßstellen (1, 2) für jeweils mindestens einen berührungslos messenden Abstandsmeßsensor vorgesehen sind und eine rechnergestützte Auswerteeinrichtung (4) mit den Abstandsmeßsensoren und einer Lenkwinkelmeßeinrichtung (5) verbunden ist, wobei der Rechner (6) der Auswerteeinrichtung (4) in Speichern (7, 8) gespeicherte seitliche Abstände x¶v¶' und x¶h¶' der vorderen und hinteren Meßstellen (1, 2) von einen außenliegenden Reifenseitenwand des Kraftfahrzeugrades (9) bei der Auswertung berücksichtigt.

Description

Das Grundanliegen dieser Erfindung ist, Lösungen für die Problematik zu bieten, die darin besteht, daß durch die Kotaktierung der Reifen eines Kraftfahrzeuges mit seitlich zur Fahrtrichtung verlaufenden Hindernissen (schräg oder parallel) wie z. B. Bordsteinkanten, Schäden auftreten (bewußt oder unbemerkt), die die Sicher heit des Fahrzeuges wie auch die Lebensdauer der betroffenen Fahrzeugteile sehr nachteilig beeinflussen können. Zu den schadennehmenden Bauteilen gehören:
die Reifen, die Felgen und die Lenkung. Die Fahrzeugsicherheit betreffend, sind Verstellung der rad- bzw. achsgeometrischen Daten und hieraus zusätzlich resul tierender ungleichmäßiger Reifenverschleiß die Folge.

Berührungslos funktionierende Systeme, die bei Erreichen eines Mindestabstandes signalgebend wirken, sind z. B. bei Automobilen als Park-Distanz-Kontrolle reali siert. Zu dem für die Erfindung anstehenden Problem sind Lösungen bekannt, die z. B. durch Einspiegelung der Raumverhältnisse zwischen Bordstein und Fahrzeug dem Fahrer eine visuelle Hilfe bieten. Solange der Fahrer sich nur auf die Seiten verhältnisse konzentrieren kann, mag ihm dieses System eine Hilfe sein. Schnell überfordert ist er jedoch, wenn er die Parklückengrenzen vorne und hinten, deren Priorität höher eingestuft wird, beachten muß.

Die Erfindung schlägt ein berührungslos messendes und mit einem Rechner ge koppeltes System vor, bei dem die Abstandmeßsensoren (Geber/Nehmer) in Fahr zeugfahrtrichtung gesehen vor und hinter dem Rad (lenkbar/nicht lenkbar) ka rosserieseitig vorwiegend quer zur Fahrtrichtung messend angeordnet sind. Als Abstandmeßsysteme kommen vorzugsweise Ultraschall, Radar, Laser u. a. in Be tracht. Die stationäre Anordnung der Sensoren in Zusammenhang mit den verän derbaren Positionen der gelenkten Räder macht gegenüber nachführbaren Sen soren, deren Führungen jedoch aus der Karosserie ragen können, einen Rechner notwendig. Der Rechner verarbeitet nicht nur die Veränderung des Abstandes zwi schen Karosserie und Hindernis, sondern verknüpft hiermit die durch den Lenkein schlag des Rades, der in Abhängigkeit von dem gemessenen Einschlagwinkel als jeweils bekannte Größe vorliegt, auftretenden Abstandsänderungen mit den ge messenen Abständen vor und hinter dem Rad. Je nachdem ob Rechts- oder Links einschlag 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 Meßaus wertungen um sicherzustellen, daß die Reifen im ausreichenden Abstand zum Hindernis bleiben.

Um dem Lenker des Fahrzeugs (Mensch, Mensch/Maschine oder Maschine) deut lich zu machen, wie er in den Grenzbereichen zu reagieren hat, sind ihm differen zierte Signale bei Erreichen des Mindestabstandes der verschiedenen Meßlinien zu geben. Eine visuelle Anzeige der Meßstrecken kann dem Lenker einen Hinweis auf die Istposition des Fahrzeugs zum Hindernis geben. Ein Überfahren des Grenzbe reichs, bewußt oder unbewußt, führt zur Fehlermeldung.

Da die Karosserieform vor und hinter dem jeweiligen Rad unterschiedliche Ab stände zum Rad bzw. zur Reifenseitenwand auch bei Radlenkeinschlag Null auf weist, die Sensoren jedoch vorteilhafterweise karosseriebündig sein sollen, sind die Abstände der Sensoren zur Reifenseitenwand als Fixgrößen einzugeben. Die unterschiedlichen Abstände führen auch zu verschiedenen Umfangsbezugs punkten für vorne und hinten am Reifen (s. Fig. 3).

Jede Meßstelle kann mit mehr als einem Sensor mit verschiedener fixierter Meßeinrichtung 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_vαR

= Abstandsänderung des durch Schwenken des Rades nach außen gewanderten vorderen Reifenseitenwandpunktes
x_hαR

= Abstandsänderung des durch Schwenken des Rades nach innen ge wanderten hinteren Reifenseitenwandpunktes
x_vαL

~
x_hαL

~

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_y < 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_vαR
a_h = x_h - x_h' + x_hαR

Radeinstellung α_L < 0°

a_v < a_h
a_v = x_v + x_v' + x_vαl
a_h = x_h - x_h' - x_hαR

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;

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

die 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

1. Vorrichtung zur Erkennung von seitlich zur Fahrtichtung verlaufenden Hindernis sen für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor und hinter einem Kraftfahrzeugrad (9) an der Karosserie (3) oder dem Fahrzeugaufbau Meßstellen (1, 2) für jeweils mindestens einen berüh rungslos messenden Abstandsmeßsensor vorgesehen sind und daß eine rech nergestützte Auswerteeinrichtung (4) mit den Abstandsmeßsensoren und einer Lenkwinkelmeßeinrichtung (5) verbunden ist, wobei der Rechner (6) der Auswer teeinrichtung (4) in Speichern (7, 8) gespeicherte seitliche Abstände x_v' und x_h' der vorderen und hinteren Meßstellen (1, 2) von einer außenliegenden Reifensei tenwand des Kraftfahrzeugrades (9) bei einem Lenkwinkel von 0° bei der Aus wertung berücksichtigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug beidseitig (rechts und links) mit Abstandsmeßsensoren ausgestattet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Abstands meßsensoren verstellbar zur Sollposition ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmeß sensoren als Ultraschall-, Radar- oder Lasersensoren ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Meßstellen (1, 2) in unterschiedlichen seitlichen vertikalen Ebenen liegen.