DE3420004A1

DE3420004A1 - Abstandsmessvorrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3420004A1
Application number: DE19843420004
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Brueggen; Dieter Dipl Phys Karr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-05-29
Filing date: 1984-05-29
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DE3420004C2

Description

Abstandsmeßvorrichtung für Kraftfahrzeuge Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Abstandmeßvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 32 07 950 ist bereits eine solche Abstandsmeßvorrichtung bekannt, die dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs das Einparken, insbesondere das Rückwärtseinparken erleichtert. Dieser Stand der Technik sowie der in diesem Stand der Technik zitierte weitere Stand der Technik beschreibt Sende- und Empfangseinrichtungen, die nach dem Ultraschall- oder Infrarot-Prinzip arbeiten, 0 und die das jeweils ausgesandte Signal, das an einem möglichen Hindernis reflektiert wird, auch wieder selbst empfangen. Um ein ausreichend genaues Meßergebnis zu erzielen, das nur Meßobjekte in der gewünschten Richtung erfaßt, muß der Sendestrahl auf die gewünschte Richtung ausgerichtet sein. Dies läßt sich auch durch eine entsprechende Anordnung der Empfangseinrichtung zur Sendeeinrichtung erreichen. Es entstehen dadurch keulenförmige Bereiche, in denen Meßobjekte bzw. Hindernisse erkannt werden können. Bei kleineren Hindernissen besteht nun die Gefahr, daß sie neben dem Erfassungsbereich Sende- uns Empfangseinrichtung liegen und nicht erfaßt werden. Auch bei einer möglichen, kostspieligen Anordnung mehrerer solcher Einrichtungen kann diese Gefahr nicht ganz beseitigt werden.
Vorteile ler Erfindung Die erfindungsgemäße Abstandsmeßvorrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß keine "ote vorne" mehr besteht und auch kleine Hindernisse sicher erkannt werden können. Der Meßbereich erweitert sich dadurch bis unmittelbar vor die Sende- und Empfangseinrichtungen. Eine Selbstprüfung der Anlage auf Funktionsfähigkeit, insbesondere bezüglich Verschmutzungen, ist dadurch automatisch gegeben.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Abstandsmeßvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Abschaltung der infolge unterschiedlicher Signallaufzeiten in den beiden Betriebsarten eingeschalteten Warneinrichtung bei Überschreitung einer vorgebbaren Entfernung, vorzugsweise 0,5 m, oder bei Änderung der Fahrtrichtungswahl oder Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Dadurch bleibt ein kleines Hindernis selbst dann noch angezeigt, wenn es infolge zu geringer Entfernung eigentlich nicht mehr erfaßt werden könnte. Die Warneinrichtung erlöscht erst dann wieder, wenn die Entfernung von beispielsweise 0,5 m überschritten und gleichzeitig keine Laufzeitunterschiede mehr vorliegen. In jedem Fall kann die Warneinrichtung natürlich beispielsweise durch Einlegen eines Vorwärtsgangs ausgeschaltet werden.
Eine besonders günstige Anordnung besteht aus drei Sende-und 3mpfangseinrichtungen, wobei eine in der Mitte und die anderen beiden seitlich am Heck des Fahrzeugs angeordnet sind. In der zweiten Betriebsart empfängt die mittlere Einrichtung die durch die beiden seitlichen Einrichtungen ausgesandten Signale.
Die Umschaltvorrichtung, die vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 1 und 20 Hz arbeitet, kann besonders günstig als Multiplexsteuerung ausgebildet sein.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Anordnung von drei Sende- und Empfangseinrichtungen in der ersten Betriebsart, Figur 2 die drei Sende- und Empfangseinrichtungen in der zweiten Betriebsart und Figur 3 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Am Heck eines Kraftfahrzeugs 10, vorzugsweise im Stoßstangenbereich, sind drei Sende- und Empfangseinrichtungen 11 bis 13 für die Abstandsmessung befestigt. Zwei dieser Sende- und Empfangseinrichtungen 11, 13 sind jeweils seitlich außen und die dritte Sende- und Empfangseinrichtung 12 in der Mitte der Heckpartie angeordnet.
Das Sendeteil ist dabei jeweils schwarz und das Empfangsteil weiß gekennzeichnet. Da in der ersten Betriebsart jede Sende- und Empfangseinrichtung 11 bis 13 das von ihr selbst ausgesandte Meßsignal - sofern es an einem Hindernis reflektiert wird - auch wieder empfängt, ergeben sich keulenfjrmige Wirkungsbereiche 14 bis 16.
Die ausgesandten und empfangenen Meßsignale sind vorzugsweise Ultraschallsignale, es kennen jedoch auch Infrarotslgna' e oder andere optische oder elektromagnetische Prinzipien Verwendung finden. Ein kleines Hindernis 17 befinde ich zwischen zwei Wirkungsbereichen ia, 15 und wird dadurch bei dieser ersten Detriebsart ni llt erfaßt.
Ultraschallsignale einer Sende- und Empfangseinrichtung, die an einem Hindernis zu einer anderen Sende- und EmpPangseinrichtung reflektiert werden, können außer Betracht bleiben, da ihre Intensität im Vergleich zu der Intensität der direkt zu der gleichen Sende- und Empfangseinrichtung zurückgeworfenen Signale wesentlich geringer ist.
In Figur 2 ist eine der Figur 1 entsprechende Anordnung in der zweiten Betriebsart dargestellt. Dabei sind die beiden äußeren Sende- und Empfangseinrichtungen 11, 13 ausschließlich als Sender und die mittlere Sende- und Empfangseinrichtung 12 ausschließlich als Empfänger geschaltet. Da die Richtwirkung der Sende- und Empfangseinrichtungen durch den parallel angeordneten Sende-und Empfangsteil hier entfällt, wird infolge der breiteren Kegel das kleine Hindernis 17 mit erfaßt.
Prinzipiell ist natürlich auch die umgekehrte Betriebsweise möglich, d.h. die mittlere Sende- und Empfangseinrichtung 12 ist ausschließlich als Sender und die beiden äußeren Sende- und Empfangseinrichtungen 11, 13 ausschließlich als Empfänger geschaltet.
Das in Figur 3 dargestellte Blockschaltbild zeigt wiederum die drei Sende- und Empfangseinrichtungen 11 bis 13, wobei die Signalerzeugung und Signalverarbeitung der wiederempfangenen Signale durch jeweils eine Auswerteelektronik 18 bis 20 erfolgt. Eine solche Auswerteelektronik ist in dem eingangs angegebenen Stand der Technik näher beschrieben und erläutert, so daß hier auf detailliertere Ausführungen verzichtet werden kann. Im übrigen können die Auswerteelektroniken natürlich in einer Elektronik zusammengefaßt werden, die vorzugsweise als Mikrorechner ausgebildet sein kann. Die Ausgänge der Auswerteelektroniken 18 bis 20 sind huber ein ODER-Gatter 21 mit einer als Leuchte 22 oder Ton geber 23 dargestellten Anzeigevorrichtung verbunden. Weiterhin ist der Ausgang des ODER-Gatters 21 mit dem Rücksetzeingang R eines Flipflops 2b verbunden, das ausgsngsseitig eine ebenfalls als Leuchte r ausgebildete Warneinrichtung steuert. Auch diese Warneinrichtung kann natirlich prinzipiell eine ikusti sche Warneinrichtung sein.
Mit den beiden Auswerteelektroniken 18, 20 sind zwei Laufzeitvergleichsstufen 26. 27 verbunden, deren Ausgänge über ein weiteres ODER-Gatter 37 an den Setzeingang S des Flipflops 24 angeschlossen sind.
In die drei Empfangsleitungen 28 29, 30 der drei Sende-und Empfangseinrichtungen 11 bis 13 sowie in die Sendeleitung 31 der Sende- und Empfangseinrichtung 12 sind Umschalter 32 bis 35 geschaltet, die im Rhythmus einer frequenz durch einen Taktfrequenzgenerator 36 betätigbar sind. In der ersten, gezeichneten Schaltstellung ist jede Sender und Empfangseinrichtung über zwei Leitungen mit der zugehörigen Auswerteelektronik 18 bis 20 verbunden. In der zweiten, mit einer durchbrochenen Linie angedeuteten Schaltstellung sind die beiden Leitungen zur Auswerteelektronik 19 sowie die EmDfangsleitungen 28, 30 unterbrochen und dafür die Empfangsleitung 29 mit den beiden Auswerteelektroniken 18, 20 verbunden, so i3ß leligl h die Senqeteile der beiden Se:nie- und Empfangseinrichtungen 11, 13 und der E:npfangseil der Sende- und Empfangseinrichtung 12 in Betrieb ist. Die erzeugten und empfangenen Signale werden dabei jeweils in den beiden Auswerteelektroniken 18, 20 ausgewertet.
In welcher der Auswerteelektroniken die Auswertung stattfindet, ist natürlich von untergeordneter Bedeutung. Wesentlich ist, daß die von einer Sende- und Empfangseinrichtung ausgesandten Signale durch eine andere Sende- und Empfangseinrichtung wiener empfangen werden.
Die Umschaltfrequenz zwischen den beiden ßetriebsarten liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und mo Hz, insbesondere bei 10 Hz.
Die Wirkungsweise der Auswerteelektroniken entspricht der dem eingangs angegebenen Stand der Technik. Wird eine vorgeschriebene Laufzeit, d.h. ein vorgeschriebener Mindestabstand, unterschritten, so gibt die betreffende Auswerteelektronik ein Signal ab, durch das die Leuchte 22 eingeschaltet wird und diese Unterschreitung anzeigt. Für diesen Zweck kann z.B. ein Mindestabstand von 50 cm gewählt werden, es können jedoch auch abgestufte Mindestabstände gewählt werden, die durch unterschiedliche Blinkdauer oder Tonfolgen voneinander unterschieden werden können. Dies gilt prinzipiell für beide Betriebsarten, wobei die durch die unterschiedliche Lage des Sende- und Empfangsteils bei der zweiten Betriebsart geringfügig unterschiedliche Laufzeit innerhalb eines Toleranzbereichs und damit außer Betracht bleibt. Wird dagegen - wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt -ein kleines Hindernis nur bei der zweiten Betriebsart erfaßt, so ergeben sich dadurch deutliche Laufzeitunterschiede, die durch die Laufzeitvergleichssturen 26, 27 erkannt werden. Die Wirkungsweise beruht auf der Speicherung aufeinanderfolgender Meßsignale mit nachfolgender Differenzbildung und ist prinzipiell aus der DE-PS 29 49 307 bekannt. Ergeben sich deutliche Laufzeitdifferenzen, so wird das Flipflop 24 gesetzt und die Leuchte 25 eingeschaltet. Das Aufleuchten der euchte 25 zeigt dem Fahrer des Kraftfahrzeugs an, daß ein kleines Hindernis besteht, das in der ersten Be-Betriebsart nicht erfaßt wird. Das Aufleuchten der Leuchte 25 infolge eines deutlichen Laufzeitunterschieds könnte natürlich seine Ursache auch in einem Defekt einer Sendeunl Empfangseinrichtung, einer Verschmutzung derselben oder in einem Defekt der Elektronik begründet sein.
Die Umschaltung zwischen den beiden Betriebsarten erbringt somit eine automatische Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Anlage selbst, wobei die Leuchte 25 allgemein auf einen Defekt oder eine Unsicherheit der Abstandsanzeige aufmerksam macht.
Wenn das kleine Hindernis 17 z.B. infolge eines zu geringen Abstandes, durch keine der beiden Betriebsarten mehr erfaßt werden kann, so bleibt die Leuchte 25 dennoch eingeschaltet, da die tatsächliche Ursache für das Aufleuchten nicht beseitigt ist. Erst wenn die eigentliche Abstandsmessung über die Auswerteelektronik 18 bis 20 das Überschreiten eines Mindestabstands durch das kleine Hindernis selbst oder ein größeres Hindernis erkennt (durch Erlöschen der Leuchte 22) wird das Flipflop 24 durch die Signalrückflanke rückgesetzt und die Leuchte 25 erlischt ebenfalls. Liegt allerdings zu diesem Zeitpunkt noch oder wieder ein Laufzeitunterschied vor, so wird das Flipflop 24 erneut gesetzt.
Eine Abschaltung be der Leuchten 22, 25 erfolg natürlich bei Umkehr der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, insbesondere durch Einlegen eines Vorwärtsgangs, wie dies im eingangs genannten Stand der Technik näher beschrieben Es sei noch festgehalten, daß die Umschalter 32 bis 35 in Verbindung mit dem Taktfrequenzgenerator 36 vrzugsweise durch eine Multiplexsteuerung 38 realisiert werden können.

Claims

Ansprüche 1. Abstandsmeßvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit weinigstens zWQi Senle- und Emp fangseinric htungen für Meßsignale,' die an Gegenständen im Meßbereich reflektiert werden, und mit einer Laufzeiterkennungseinrichtung für dat Meßsignal, wobei bei Unterschreiten einer vorgebbaren Laufzeit und damit eines vorgebbaren Abstands ein akustisches und/oder optisches Warnsignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltvorrichtung (38) vorgesehen ist zur zyklischen Umschaltung zwischen einer ersten Betriebsart, bei der jede Sende- und Empfangseinrichtung (11 bis 13) die ausgesandten Meßsignale auch wieder selbst empfängt, und einer zweiten Betriebsart, bei der wenigstens eine Sende-und Empfangseinrichtung (12j die von einer anderen Sende-und Empfangseinrichtung (11, 13) abgesandten Signale empfängt, und daß ab einer vorgebbaren Abweichung der Laufzeiten der beiden Betriebsarten eine Warneinrichtung (25) einschaltbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung der Warneinrichtung (25) bei berschreitung einer vorgebbaren Entfernung, vorzugsweise 0,5 m, oder bei Änderung der Fahrtrichtungsvorwahl oder Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung (38) als Multiplexsteuerung ausgebildet ist.
4. Vorrcstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Umschal'vorrichtung (38) zwischen 1 und 20 Hz liegt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Sende- und Empfangseinrichtungen (11 bis 13) am Heck des Kraftfahrzeuges vorgesehen sind, wobei eine in der Mitte und die anderen beiden seitlich angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Betriebsart die mittlere EinrIchtung (12) die durch die beiden seitlichen Einrichtungen (11, 13) ausgesandten Signale empfängt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Betriebsart die beiden seitlichen Einrichtungen (11, 13) die durch die mittlere Einrichtung (12) ausgesandten Signale empfängt,