DE202010012380U1

DE202010012380U1 - Abstandsmessvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kleintransporter und Kombis

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Publication number: DE202010012380U1
Application number: DE202010012380U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2020-09-10
Also published as: DE112011104159A5; WO2012051976A3; WO2012051976A2

Abstract

Abstandsmessvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kleintransporter und Kombis, aufweisend ein oder mehrere Abstandserfassungsmittel (4) zur Ermittelung eines Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug (1) und einem Hindernis, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandserfassungsmittel (4.1) an einer Heckklappe (2) des Kraftfahrzeuges (1) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstandsmessvorrichtung für Kraftfahrzeuge, im weiteren Verlauf auch mit KFZ abgekürzt, insbesondere Kleintransporter und Kombinationskraftwagen (Kombis), bei denen eine Heckklappe im geöffneten Zustand über das hintere Fahrzeugende hinausragt.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Abstandsmessvorrichtungen zur Verwendung als Einparkhilfe, speziell für Personenkraftwagen bekannt.
Derartige Vorrichtungen können unter anderem der Literatur, zum Beispiel „Sicherheits- und Komfortsysteme" (Hrsg. Robert Bosch GmbH, 3. Auflage, 2004, Vieweg Verlag Wiesbaden) entnommen werden.
Die vorgenannte Quelle beschreibt insbesondere auf den Seiten 276 bis 279 die Funktionsweise einer entsprechenden Einparkhilfe.
Bei den, aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, werden Sensoren in dem jeweiligen Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet, durch welche in der Regel Ultraschallwellen ausgesendet werden.
Treffen diese Ultraschallwellen auf ein Hindernis, so wird durch das Hindernis ein Echo erzeugt, welches von dem Sensor empfangen wird.
Über das sogenannte Echo-Laufzeit-Verfahren wird dann die Distanz zwischen Sensor und Hindernis ermittelt.
Die ermittelte Distanz wird dem Fahrer des PKW mittels eines akustischen und/oder optischen Signals angezeigt.
Bei dem akustischen Signal handelt es sich in der Regel um einen, in veränderlichen Zeitabständen ausgegebenen Ton; das optische Signal wird meist durch Leuchtdioden oder mittels eines Displays an den Fahrer übermittelt.
Die hier beschriebenen Vorrichtungen sind nachteiligerweise nur in der Lage, den Abstand zwischen dem jeweiligen Stoßfänger, welcher im regulären Fahrbetrieb des KFZ das vordere oder hintere Fahrzeugende bildet, und einem eventuellen Hindernis exakt zu erfassen.
Bei den oben genannten Fahrzeugklassen kommt es jedoch unter Umständen vor, dass Karosserie-, Anbau- oder Ladungsteile gewollt oder versehentlich, speziell über den hinteren Stoßfänger und damit über das reguläre hintere Fahrzeugende hinaus ragen.
So kann sich das Fahrzeug in einer Situation befinden, in der eine Heckklappe oder eine entsprechende rückwärtige Tür, beispielsweise bei einem Rangiervorgang, offen steht und sich somit die äußeren Abmessungen des Fahrzeuges verändern.
Durch diese zustandsbedingt veränderten äußeren Abmessungen des Fahrzeuges kann es trotz des Vorhandenseins einer gattungsgemäßen Abstandsmessvorrichtung zu einem ungewollten Kontakt zwischen einer, über den Stoßfänger hinaus ragenden Heckklappe und einem Hindernis kommen, da in einem solchen Fall eine korrekte Erfassung des Abstandes durch die vorhandene Vorrichtung nicht möglich ist.
Aus DE 10 2008 023 786 A1 ist eine weitere Abstandsmessvorrichtung bekannt.
Die Druckschrift offenbart eine Hinderniserkennungsvorrichtung, welche den Öffnungsvorgang einer, mit der Fahrzeugkarosserie bewegbar verbundenen Türanordnung steuert.
Die Hinderniserkennung erfolgt dabei mittels mindestens einem Sensor, welcher mit einer Steuereinheit verbunden ist. Die Steuereinheit ist weiterhin mit einem Antriebselement verbunden, welches den Öffnungsvorgang der Türanordnung durchführt.
Eine weitere Verwendung einer Abstandsmessvorrichtung beschreibt DE 198 29 731 A1 .
Das darin beschriebene System sieht in einer Heckklappe eines Fahrzeuges Mittel zur Erfassung von Objekten bei dem Öffnungs- und gegebenenfalls dem Schließvorgang der Heckklappe vor.
Mit diesen Mitteln wird der Bewegungsbereich der Heckklappe abgetastet und bei Erfassen eines Hindernisses ein Warnsignal ausgegeben oder der Schwenkvorgang durch eine Öffnungsbremse unterbrochen.
In beiden Fällen wird die Abstandsmessvorrichtung dazu verwendet, Öffnungs- und Schließvorgänge von Fahrzeugtüren oder -klappen zu steuern.
Dabei wird jeweils der unmittelbare Schwenkbereich der Fahrzeugtür beziehungsweise der Fahrzeugklappe mittels der Abstandsmessvorrichtungen überwacht.
Der jeweilig eingesetzte Sensor wird dabei mit einer Steuereinheit verbunden, welche weiterhin zum Beispiel ein Antriebselement der jeweiligen Fahrzeugtür oder -klappe ansteuert.
Derartige Vorrichtungen ermöglichen es, Fahrzeugtüren „blind” zu öffnen, da der unmittelbare Schwenkbereich der Tür automatisch überwacht und bei Erkennung eines Hindernisses der Öffnungsvorgang automatisch gestoppt wird.
Allerdings werden durch die beschriebenen Systeme ausschließlich die Relativbewegungen zwischen der jeweiligen Klappe oder Tür und dem dazugehörigen Fahrzeug überwacht.
Eine Überwachung des Abstandes zwischen einer geöffneten, rückwärtigen Tür oder Klappe eines sich bewegenden Fahrzeuges und einem Hindernis, zum Beispiel während eines Rangier- oder Einparkvorganges, ist mit den oben angeführten Systemen nicht möglich.
Zu diesem Zweck wäre es denkbar, ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannte Kamerasysteme an den betroffenen Bereichen des Fahrzeugs anzuordnen.
Mit einem solchen System wäre der Bereich hinter einem Fahrzeug, auch bei geöffneter Heckklappe, visuell zu überwachen. Derartige Kamerasysteme sind ihrerseits jedoch mit einem erheblichen Installations- und Kostenaufwand verbunden und setzen weiterhin eine entsprechende Eingewöhnung und eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers voraus.
Nachteilig kommt ebenfalls hinzu, dass die installierten Kamerasysteme durch die geöffneten Türen oder Klappen oder durch Ladungsteile teilweise oder ganz verdeckt sein können.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Abstandsmessvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kleintransporter und Kombis zu schaffen, mit der auf einfache Weise eine exakte Erfassung des Abstandes zwischen Kraftfahrzeug und einem Hindernis, auch bei geöffneter Heckklappe ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung weist mindestens ein Abstandserfassungsmittel zur Erfassung eines Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug und einem, sich in dessen potentiellen Bewegungsbereich befindlichen Hindernis auf.
Das Abstandserfassungsmittel ist dazu an einer Heckklappe eines gattungsgemäßen Kraftfahrzeugs angeordnet.
Unter dem Begriff Heckklappe werden im vorliegenden Fall sämtliche Anordnungen von schwenkbaren Klappen oder Türen verstanden, welche am rückwärtigen Ende des Fahrzeugs angebracht sind.
Dabei spielt es keine Rolle ob eine gattungsgemäße Heckklappe um eine senkrecht (vertikal) oder um eine waagerecht (horizontal) stehende Achse geschwenkt wird.
Derartige Einrichtungen können zum Beispiel als nach oben oder unten öffnende, um eine waagerechte Achse schwenkbare Klappen, oder als seitlich zu öffnende, um eine senkrechte Achse schwenkbare Türen ausgebildet sein.
Die Anordnung des Abstandserfassungsmittels an der Heckklappe des KFZ erfolgt dabei derart, dass besagtes Abstandserfassungsmittel so im Bereich der Heckklappe positioniert wird, dass der hinter dem KFZ liegende Bereich bei geöffneter Stellung der Heckklappe durch das Abstandserfassungsmittel überwacht wird.
Die Überwachung findet dabei sowohl im Ruhe-, als auch im Bewegungszustand des Fahrzeuges statt.
Die Aktivierung, beziehungsweise Deaktivierung des Abstandserfassungsmittels erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit des Öffnungswinkels der Heckklappe.
Dabei kommt entweder ein mechanischer Schalter, ähnlich den allgemein bekannten Türkontaktschaltern bei Fahrzeugtüren, oder ein, innerhalb der Drehachse der Heckklappe angeordneter Winkelgeber zum Einsatz.
Es wurde gefunden, dass eine Aktivierung des Abstandserfassungsmittels über einen Winkelgeber dann besonders sinnvoll ist, wenn die Heckklappe über den „normalen” Schwenkbereich hinaus schwenkbar an dem KFZ angeordnet ist.
Der „normale” Schwenkbereich bezeichnet hier den, bei handelsüblichen Kombinationskraftwagen vorgesehenen Schwenkbereich der, um eine waagerechte Achse, schwenkbaren Heckklappe, welcher bei ca. 90° bis 135° gegenüber der Schließposition endet.
Speziell bei der Fahrzeugklasse der Kleintransporter ist es jedoch üblich, eine beziehungsweise mehrere Heckklappen um jeweils eine senkrechte Drehachse schwenkbar an der Karosserie anzubringen.
Eine derartige Heckklappe ist, zum Beispiel aus Beladungsgründen, über den „normalen” Schwenkbereich hinaus schwenkbar an dem KFZ angeordnet, wobei die Heckklappen insbesondere um ca. 270° gegenüber der Schließposition an die seitlichen Wände des KFZ angeklappt sind.
Dadurch ist ein Fahrzeugzustand denkbar, bei welchem das an der Heckklappe angeordnete Abstandserfassungsmittel aus dem rückwärtigen Bereich des KFZ herausgeschwenkt wird und somit nicht mehr in der Lage ist, diesen zu überwachen.
In diesem Fall wird, wie oben beschrieben, mittels des Winkelgebers eine Aktivierung des Abstanderfassungsmittels innerhalb des „normalen” Schwenkbereichs der Heckklappe erreicht.
Wird die Heckklappe über den „normalen” Schwenkbereich hinaus geschwenkt, so wird des Abstandserfassungsmittel durch den Winkelgeber wieder deaktiviert.
Gleiches erfolgt bei Erreichen der Schließposition der Heckklappe.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Abstandserfassungsmittel mit einer Auswerteeinheit verbunden.
Diese wandelt auf bekannte Art und Weise die, durch das Abstandserfassungsmittel gesendeten Signale in, für einen Fahrer des KFZ, verwertbare Daten um.
Die durch die Auswerteeinheit generierten Daten werden über einen, mit besagter Auswerteeinheit verbundenen, Signalgeber an den Fahrer des KFZ übermittelt.
In einer weiteren bevorzugten Variante der Vorrichtung gibt der Signalgeber ein akustisches und/oder optisches Signal aus.
Als akustisches Signal wird durch den Signalgeber beispielsweise ein, in veränderlichen Zeitabständen ausgegebener Ton generiert, welcher sich bei Erreichen eines definierten Minimalabstandes zwischen KFZ und Hindernis in einen Dauerton wandelt.
Alternativ oder zusätzlich zu dem akustischen Signal wird dem Fahrer des KFZ vorteilhafter Weise ein optisches Signal übermittelt.
Dies geschieht etwa über eine, dem Fahrer zugewandte Anordnung verschiedenfarbiger Leuchtdioden oder über ein entsprechend platziertes Display, welches beispielsweise den verbleibenden Abstand grafisch darstellt.
In einer anderen bevorzugten Variante ist die Auswerteeinheit mit einer Vorrichtung zur Steuerung des KFZ verbunden, wodurch die Auswerteeinheit in der Lage ist, Eingriffe in die Fahrzeugsteuerung vorzunehmen.
Beispielsweise kann dabei durch die Auswerteeinheit ein Bremsimpuls ausgelöst werden, welcher entweder dem Fahrer zusätzlich signalisiert, dass der Minimalabstand erreicht wird, oder das KFZ bei Nichteingreifen des Fahrers bis zum Stillstand abbremst.
Es hat sich ebenfalls als besonders vorteilhaft herausgestellt, als Abstandserfassungsmittel einen Ultraschallsensor zu verwenden.
Durch diesen wird auf bekannte Art und Weise ein Ultraschallimpuls ausgesendet, welcher beim Auftreffen auf ein Hindernis ein Echo erzeugt.
Dieses Echo wird durch den Ultraschallsensor empfangen und die Laufzeit des Impulses bestimmt.
Die Laufzeit des Ultraschallimpulses wird dann wiederum durch die, an den Ultraschallsensor angeschlossene Auswerteeinheit in das für den Fahrer des KFZ verwertbare Abstandssignal umgewandelt.
Durch die Verwendung handelsüblicher Ultraschallsensoren entfallen aufwendige Sonderinstallationen, zum Beispiel von Kamerasystemen, wodurch wiederum die Kosten für eine erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung niedrig gehalten werden können.
Eine Abstandsmessvorrichtung der eingangs genannten Art wird in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung mit wenigstens einem weiteren Abstandserfassungsmittel, vorzugsweise an dem hinteren Stoßfänger des KFZ angebracht, kombiniert.
Bei dem weiteren Abstandserfassungsmittel handelt es sich dabei entweder um ein bereits an dem KFZ vorhandenes Abstandserfassungsmittel einer handelsüblichen Einparkhilfe oder um ein, zusammen mit einer erfindungsgemäßen Abstandsmessvorrichtung, an dem KFZ angebrachtes Abstanderfassungsmittel an dem hinteren Stoßfänger.
Weiterhin kann wenigstens ein zusätzliches Abstandserfassungsmittel in dem vorderen Stoßfänger des KFZ angeordnet sein.
Die Auswerteeinheit einer erfindungsgemäßen Abstandsmessvorrichtung wird in dieser Weiterbildung so programmiert, dass jeweils das Abstandserfassungsmittel als relevant betrachtet wird, durch welches zuerst ein Echo eines Hindernisses registriert wird.
So wird gewährleistet, dass Hindernisse, welche durch die Abstandserfassungsmittel der Abstandsmessvorrichtung, zum Beispiel aufgrund zu geringer Höhe der Hindernisse, nicht erfasst werden können, durch die zusätzlich vorhandenen Abstandserfassungsmittel erfasst werden.
Es ist ebenso denkbar, eine Abstandsmessvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mehrere Abstandserfassungsmittel auf die Weise innerhalb der Heckklappe angeordnet sind, dass in Abhängigkeit des Öffnungswinkels der Heckklappe unterschiedliche Überwachungsbereiche abgedeckt werden.
Dazu werden die einzelnen Abstandserfassungsmittel jeweils in einem definierten Ausrichtungswinkel an der Heckklappe angebracht.
Weiterhin wird die betreffende Heckklappe so an dem Fahrzeug angeordnet, dass durch eine geeignete Vorrichtung mehrere Arretierungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Öffnungswinkeln vorgesehen sind.
Die Ausrichtungswinkel und Anzahl der Abstandserfassungsmittel sind so gewählt, dass jeder Arretierungsposition der Heckklappe wenigstens ein Abstandserfassungsmittel zugeordnet ist, welches den rückwärtigen Bereich hinter dem KFZ erfasst.
Eine gattungsgemäße Abstandsmessvorrichtung ist weiterhin nicht allein auf die Heckklappe eines KFZ beschränkt sondern kann ebenso in jeder anderen Fahrzeugtür zum Einsatz kommen. Insbesondere bei einer oder mehreren versehentlich nicht geschlossenen Fahrzeugtüren wird so die Gefahr einer Kollision bei einer Fahrzeugbewegung signalisiert.
Es ist auch eine Kombination der Abstandsmessvorrichtung in der Heckklappe mit weiteren Abstandsmessvorrichtungen, zum Beispiel in Fahrer- und Beifahrertür eines beschriebenen KFZ denkbar.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel an Hand von
1 Prinzipdarstellung
näher erläutert.
Eine erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung eines Kraftfahrzeuges 1 weist mehrere Abstandserfassungsmittel 4.1 und 4.2 auf, welche zum einen in der Heckklappe 2 und zum anderen in dem hinteren Stoßfänger 5 so angeordnet sind, dass Hindernisse in dem Bereich hinter dem KFZ 1 durch die Abstandserfassungsmittel 4.1 und 4.2 erfasst werden.
In der Heckklappe 2 sind die Abstandserfassungsmittel 4.1 in der schlossseitigen Klappenfalz (nicht dargestellt) angeordnet.
Die Heckklappe 2 ist dabei um eine waagerechte (horizontale) Drehachse 3, nach oben schwenkbar an dem KFZ 1 angebracht.
Innerhalb der Drehachse 3 befindet sich ein Winkelgeber (nicht dargestellt), durch welchen der Öffnungswinkel 6 der Heckklappe 2 erfasst wird.
Wird nun in dem KFZ 1 bei geschlossener Heckklappe 2 der Rückwärtsgang eingelegt, so werden zunächst nur die Abstandserfassungsmittel 4.2 in dem hinteren Stoßfänger 5 aktiviert.
Die Aktivierung der Abstandserfassungsmittel 4.1 in der Heckklappe 2 erfolgt dann, wenn zusätzlich zum Einlegen des Rückwärtsgangs durch den Winkelgeber ein vorher definierter Wert des Öffnungswinkels 6 der Heckklappe 2 festgestellt und ausgegeben wird.
Der Winkelgeber ist dazu mit einer Auswerteeinheit (nicht dargestellt) verbunden.
Die Auswerteeinheit übernimmt sowohl die Aktivierung und Deaktivierung der Abstandserfassungsmittel 4.1 und 4.2 in der Heckklappe 2 und in dem hinteren Stoßfänger 5, als auch die Auswertung der, durch alle Abstandserfassungsmittel 4, übermittelten Signale und die Umwandlung dieser in ein, für den Fahrer des KFZ 1, verwertbares Abstandssignal.
Das Abstandssignal wird im vorliegenden Fall als akustisches Signal in Form eines, in veränderlichen Zeitabständen ausgegebenen Tones, mittels eines akustischen Signalgebers (nicht dargestellt) an den Fahrer des KFZ 1 übermittelt.
Beim Annähern an ein Hindernis wird der Zeitabstand zwischen den ausgegebenen Tönen immer geringer, bis letztendlich ein Dauerton ausgegeben wird.
Dieser Dauerton signalisiert dem Fahrer des KFZ 1, dass der Mindestabstand zu einem Hindernis erreicht ist.
Zusätzlich wird dem Fahrer, per Display (nicht dargestellt) ein optisches Abstandssignal übermittelt.
Das Display weist hierfür mehrere, verschiedenfarbige Leuchtdioden auf, welche je nach Abstand des KFZ 1 zu dem Hindernis aufleuchten.
Die Auswerteeinheit ist ferner besonders vorteilhaft in der Lage, zu differenzieren, durch welches Abstandserfassungsmittel 4 zuerst ein Echo eines, sich im Bewegungsbereich des KFZ 1 befindlichen Hindernisses empfangen wird.
Dadurch wird sichergestellt, dass sowohl Hindernisse in Höhe des hinteren Stoßfängers 5, als auch Hindernisse in Höhe der geöffneten Heckklappe 2 durch eine erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung erkannt werden und der Abstand zum jeweiligen Hindernis exakt ermittelt wird.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Heckklappe
3: waagerechte Drehachse
4.1: Abstanserfassungsmittel Heckklappe
4.2: Abstandserfassungsmittel hinterer Stoßfänger
5: hinterer Stoßfänger
6: Öffnungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102008023786 A1 [0014]
- DE 19829731 A1 [0017]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Sicherheits- und Komfortsysteme” (Hrsg. Robert Bosch GmbH, 3. Auflage, 2004, Vieweg Verlag Wiesbaden) [0003]

Claims

Abstandsmessvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kleintransporter und Kombis, aufweisend ein oder mehrere Abstandserfassungsmittel (4) zur Ermittelung eines Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug (1) und einem Hindernis, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandserfassungsmittel (4.1) an einer Heckklappe (2) des Kraftfahrzeuges (1) angeordnet ist.
Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandserfassungsmittel (4.1) in Abhängigkeit des Öffnungswinkels der Heckklappe (2) aktiviert oder deaktiviert wird.
Abstandsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandserfassungsmittel (4.1) mit einer Auswerteeinheit verbunden ist.
Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit mit einem Signalgeber verbunden ist.
Abstandsmessvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Signalgeber ein akustisches und/oder optisches Signal ausgebbar ist.
Abstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit Einfluss auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Fahrzeugs nimmt.
Abstandsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandserfassungsmittel (4) ein Ultraschallsensor ist.
Abstandsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Abstandserfassungsmittel (4.2) in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
Abstandsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung ausschließlich bei eingelegtem Rückwärtsgang erfolgt.