DE3924148A1

DE3924148A1 - Vorrichtung zur bestimmung und der anzeige des knickwinkels eines gespannes

Info

Publication number: DE3924148A1
Application number: DE19893924148
Authority: DE
Inventors: Otto F Brenk; Karin Brenk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1990-02-15
Also published as: DE3924148C2

Description

Problemstellung

a. Bei Kraftfahrzeugen die breiter als der Anhänger sind und die Sicht nach hinten nur über die beiden Außenspiegel möglich ist, wird der Anhänger nicht gesehen. Daher ist ein Rückwärtsfahren nicht, oder nur sehr schwer möglich. Man muß beim Zurückfahren, bei dem sichtbarwerden des Anhängers sofort mit dem Kraftfahrzeug gegensteuern. In den meisten Fällen ist ein Gegensteuern zu diesem Zeitpunkt nicht mehr möglich.
b. Bei Kraftfahrzeugen, die die gleiche Breite haben wie der Anhänger, aber die direkte Sicht nach hinten durch ein fehlendes Rückfenster, z. B. Kombifahrzeuge, verhindert ist, die Korrektur des Anhängers über die Sicht der beiden Außenspiegel vornehmen. Dies erfordert eine große Geschicklichkeit und Erfahrung.
c. Bei Kraftfahrzeugen bei denen das Heck sehr hoch gezogen ist, ist das Rückwärtsfahren mit einem An hänger genauso schwierig. Bei diesen Fahrzeugen fehlt meistens der rechte Außenspiegel. Das Zurückfahren muß in diesem Fall mit dem Innen- und Außenspiegel bewerkstelligt werden, was sehr schwierig ist.
d. Ein Einparken oder Wenden ist mit dem Gespann nur sehr schwer möglich, da bei angehängtem Anhänger der Grad der Abweichung sehr schwer erkennbar ist und der Zeit punkt, an dem der Anhänger mit dem Zugfahrzeug in Be rührung kommt, nicht bestimmt werden kann.

Stand der Technik

Aus dem US-PS 40 08 466 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der, der elektrische Wegaufnehmer auf einem Befestigungsträger befestigt ist, auf dem seinerseits der Kugelbolzen der Kupplung geschraubt ist. Die Drehbewegung der Deichsel um die Kugel wird durch einen an der Deichsel angelenkten weglichen Arm in eine Schiebebewegung umgeformt und auf einem Schiebepotentiometer als Weg- bzw. Winkel aufnehmer übertragen. Der bewegliche Arm selbst ist starr und kann Bewegungen nur in einer waagerechten Ebene durchführen. Wenn der Anhänger auf einer Seite durch ein Hindernis an gehoben würde, würde dies zu einem Verbiegen des Gestänges und zu einer Zerstörung des linearen Wegaufnehmers führen.

Aus dem US-PS 41 64 737 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der, der Abweichungsaufnehmer mit dem Kugelbolzen verschraubt ist und der Winkelaufnehmer mit Führungslaschen über dem Anhängerkupplungskopf gestülpt wird. Diese Art der Befestigung ermöglicht nur ein Winkelaufnehmen in horizontaler Richtung. Ein einseitiges Anheben des Anhängers durch ein Hin dernis würde zum Verbiegen der dem Deichselkopf umgreifenden Führungslaschen und gleichzeitig zur Zerstörung des Abweichungs aufnehmers führen.

Die in Fig. 3 abgebildete Schaltung funktioniert so nicht, die verwendete Zenerdiode wird beim Einschalten sofort durch den zu hohen Zenerstrom zerstört bzw. zerrissen. Der Widerstand 49 müßte zwischen dem Schalter und der Batterie 48 geschaltet werden.

Bei geänderter Schaltung ist die Anzeige sehr ungenau und eine geringe Abweichung des Anhängers gegenüber der Geraden ist nur sehr schlecht zu erkennen.

Aus dem US-PS 35 88 809 ist eine Anschlagmelde Vorrichtung bekannt, die ebenfalls, mit dem Kugelbolzen verschraubt ist. Die Anschlagmeldung erfolgt über Kontakte und kann durch mechanisches Verbiegen unbrauchbar werden. Die Berührung mit den Anschlagfedern gibt dem Fahrer ein Signal.

Zu den drei US-PS 40 08 466, 41 64 737 und 35 88 809 ist noch zu erwähnen, daß die Befestigung an dem ange schraubten Kugelbolzen, an den europäischen Anhänger kupplungen nicht möglich ist, da die Kupplungsstange mit der Kugel aus einem Stück gefertigt sind.

Aus dem US-PS 36 05 088 ist eine artgemäße Vorrichtung bekannt, die mit elektrischen und mechanischen Schaltern aufgebaut ist. Die Betätigung dieser Schalter wird mit stromführenden Kabelzugseilen durchgeführt. Bei gerader Fahrt auf ebener Straße sind die Kabelzugseile gestrafft und bei Kurvenfahrt werden die Schalter durch die Ab weichung des Anhängers entsprechend geschaltet. Bei Mulden- und Kuppenfahrt des Gespanns sind die Kabelzugseile gelockert und schalten nicht mehr einwandfrei.

Gegenüberstellung

Die vorliegende Erfindung hat nun die Aufgabe eine im Hinblick auf den Stand der Technik wesentlich verbes serte Anzeigevorrichtung für die Winkelstellung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug zu schaffen, bei welcher eine sehr schnelle Erkennung, wie auch eine Anstoßverhinderung bei geradem Stand, oder bei seit lich angehobenem Anhänger zulässig ist und ein Rück wärtseinparken oder Wenden des gesamten Gespanns durch den Einparkschalter ermöglicht.

Erfindungsaufgabe

Die Aufgabe meiner Erfindung besteht darin, daß bei jeglichem Ausweichen des Anhängers die Abweichung an einem Abweichungsanzeigeinstrument angezeigt wird. Diese Abweichungsanzeige ist im Bereich, vor dem Fah rerplatz, anzuordnen. Durch diese Anzeige wird es dem Fahrer ermöglicht, die geringste Abweichung, auf dem Abweichungsanzeigeinstrument zu erkennen, so daß er sofort das Gegensteuern einleiten kann und somit ein zu starkes Ausweichen des Anhängers vermeidet. Sollte der Anhänger durch ein zu spätes oder falsches Gegensteuern, schon zu weit nach außen gefahren sein, so daß ein kritischer Punkt erreicht wird, in dem ein Gegensteuern nicht mehr möglich ist, ertönt der Übersteuerungsalarm-Melder. Gleichzeitig wird an der Übersteuerung-Richtungsanzeige angezeigt zu welcher Seite hin, der kritische Punkt erreicht wurde. Durch die optische, und akustische, Meldungen wird der Fahrer zum sofortigen Anhalten aufgefordert. Nach kurzem Vorwärtsfahren des Gespanns kann der Fahrer auf dem Ab weichungsanzeigeinstrument erkennen, wann beide Fahrzeuge wieder eine Gerade bilden. Anschließend kann er das Rückfahrmanöver weiter fortsetzen.

Durch die akustischen und optischen Alarmmeldungen wird verhindert, daß der Anhänger und das Zugfahrzeug sich berühren. Durch die Berührung der beiden Fahrzeuge würden erhebliche Beschädigungen hervorgerufen.

Ein probenloses Rückwärtseinparken oder Wenden, mit dem angehängten Anhänger, durch die Vorgabe mit dem Einpark schalter, in die Richtung der der Anhänger fahren soll, und bei der die Berührungs-Alarmmeldungen unverändert bleiben.

Funktions-Beschreibung

Am Anhängerkupplungskopf (21) des Anhängers (30) wird der zuvor beschriebene in einem Gehäuse (14) untergebrachte Abweichungsaufnehmer (24) montiert. Über das Teleskop (12) wird die Abweichung des Anhängers (30) zum Zugfahrzeug (31) aufgenommen. Es entsteht im Winkelaufnehmer (15) ein elektrisches Signal.

Dieses Signal wird über eine elektrische Verbindung zu der Auswerteelektronik (11) geleitet.

Die Auswerteelektronik (11) besteht aus verschiedenen Verstärkern und Auswertestufen, von denen die einzel nen Signale zu dem Anzeigeinstrument (2) zu dem Über steuerungs-Richtungsanzeigen (4 + 5) und zu dem akusti schen Übersteuerungsalarm-Melder (3) geführt werden. In der Auswerteelektronik (11) ist ein Nullpunktein steller (6) eingebaut, der eine Korrektur der Abweichungs anzeige (2) zuläßt. Es kann durch Verbiegen des Gestänges (12) eine Nullpunkt-Abweichung auftreten, die mit dem Nullpunktsteller (6) korrigiert werden kann. Die Nullpunktstellung ist die Zeiger stellung in der Mitte der Abweichungsanzeige (2) die bei gerader Fahrt in der Mitte des Anzeige feldes steht.

Die Erfindung zeigt somit bei jeglichem Ausweichen des Anhängers (30) die Abweichung an dem Anzeige instrument (2) an. Diese Abweichungsanzeige (2) ist wie bereits erwähnt im Bereich vor dem Fahrerplatz angeordnet. Durch die Anzeige auf dem Anzeige instrument (2) wird dem Fahrer ermöglicht, bei der ge ringsten Abweichung sofort das Gegensteuern einzu leiten und somit ein zu starkes Ausweichen des Anhängers (30) zu vermeiden. Sollte der Anhänger (30) durch ein zu spätes Gegensteuern schon zu weit nach außen gefahren sein, so daß ein kritischer Punkt erreicht wird, in dem ein Gegensteuern nicht mehr möglich ist, ertönt ein akustischer Übersteuerungsalarm (3).

Gleichzeitig wird an der Übersteuerungs-Richtungs anzeige (4 + 5) angezeigt, zu welcher Seite hin der kritische Punkt erreicht wurde. Durch diese optische und akustische Meldung wird der Fahrer zum sofortigem Anhalten aufgefordert.

Nach kurzem Vorwärtsfahren des Gespanns kann der Fahrer auf dem Abweichungsanzeiger (2) erkennen, wann beide Fahrzeuge wieder eine Gerade bilden. Anschließend kann das Rückfahrmanöver weiter fortgesetzt werden.

Mit dem Einparkschalter (7) wurde eine Funktion in die Auswerteelektronik (11) eingebaut, die beim Rückwärts fahren mit dem Anhänger (30) ein Einparken oder Wenden er möglicht. Durch diese Funktion wird von der Elektronik ein Abweichungswinkel von etwa 30 Grad, ausgehend von der Geraden, vorgegeben.

Dies gilt bei Rechts- wie auch bei Linksfahrt.

Der "Einparkschalter" (7) besitzt drei Stellungen Links, Mitte und Rechts.

Diese Bedeuten:
Stellung Links = Links-Fahrt,
Stellung Mitte = Gerade-Fahrt,
Stellung Rechts = Rechts-Fahrt.

Durch die Stellung des "Einparkschalters" (7) werden in der Elektronik Bedingungen geschaltet, die am Anzeigeinstrument (2) die Anzeige so verändern, daß z. B. bei Rechtsfahrt der Zeiger in der Mitte steht, wenn der Anhänger (30) eine Ab weichung von etwa 30 Grad Rechts gegenüber der Geraden hat.

Figurenerklärung

Fig. 1 zeigt ein Anzeigerät 1 mit dem Anzeigeinstrument 2 dem akustischen Übersteuerungsalarmmelder 3, dem Übersteuerungs-Richtungsanzeigen 4 + 5, dem Nullpunkteinsteller 6, dem Einparkschalter 7, den Ein-/Ausschalter 8, den Anschlußstecker 10 für die Stromversorgung und die Steckbuchse 9.

Fig. 2 zeigt das aufgeschnittene Anzeigegerät 1, mit der Auswerteelektronik 11, die sich im Inneren befin det.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des Abweichungsaufnehmers 24 bestehend aus dem Teleskop 12 das über das Gelenkteil 13, auf dem Winkelaufnehmer 15 sitzt. Im Winkelaufnehmer 15 befindet sich in dem Schutzgehäuse 14 das Potentiometer 16 und die Steckbuchse 17.

Fig. 4 zeigt die Montage auf dem Anhängerkupplungs kopf 21. Der Abweichungsaufnehmer 24 ist auf dem Montageblech 22 befestigt und wird über den Griff 23 auf den Anhängerkupplungskopf 21 gebracht und mit den Klemmlaschen 27 vorne befestigt. Mit der Schraube 26 wird das Mon tageblech 22 durch eines der Befestigungs löcher 29 festgeschraubt. Der Winkelaufnehmer 15 ist unmittelbar über der Kugelhöhlung 25 an gebracht.

Fig. 5 zeigt das Montageblech 22 mit den Klemmlaschen 27 und den Befestigungslöchern 29. Der Ausbruch 28 bildet einen Freiraum für den Griff 23 des An hängerkupplungskopfes 21.

Fig. 6 zeigt die Vorderansicht des Montagebleches 22 mit den zwei nach unten gebogenen Klemmlaschen 27.

Fig. 7-9 zeigen die einzelnen Fahrpositioen bei Gerader- bei Kuppen- und bei Muldenfahrt des Gespanns. Dabei ist die Längenveränderung des Teleskops 12 demonstriert. Bei Muldenfahrt ist das Teleskop 12 kurz und bei Kuppenfahrt ist das Teleskop 12 lang.

1 Anzeigegerät
2 Anzeigeinstrument (Abweichungsanzeige)
3 akustischer Übersteuerungsalarmmelder
4 Übersteuers-Richtungsanzeiger Links
5 Übersteuers-Richtungsanzeiger Rechts
6 Nullpunkteinsteller
7 Einparkschalter
8 Ein-/Ausschalter
9 Steckbuchse Anzeigegerät
10 Anschlußstecker
11 Auswerte-Elektronik
12 Teleskop
13 Gelenkteil
14 Schutzgehäuse (Abweichungsaufnehmer)
15 Winkelaufnehmer
16 Potentiometer
17 Steckbüchse (Abweichungsaufnehmer)
18 Kugelsteckkopf
19 Kugelsteckbuchse
20 Deichsel
21 Anhängekupplungskopf
22 Montageblech
23 Griff
24 Abweichungsaufnehmer
25 Kugelhöhlung
26 Befestigungsschraube
27 Klemmlaschen
28 Ausbruch
29 Befestigungslöcher
30 Anhänger
31 KFZ-Heck

Claims

1. Vorrichtung zur Bestimmung und der Anzeige des Knick winkels eines Gespanns, mit einem Abweichungsaufnehmer (24) an der Deichsel (20) über dem Anhängerkupplungskopf (21) angebracht und über ein Teleskop (12) mit dem KFZ-Heck (31) verbunden ist und eine Auswerteelektronik (11) für die Verarbeitung der vom Abweichungsaufnehmer (24) gelieferten Signale mit einer Abweichungsanzeige (2) abgesicherte akustischen Übersteuerungsalarm (3), Übersteuerungs-Richtungsanzeige (4 + 5) Nullpunkt einsteller (6) und Einparkschalter (7) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweichungsaufnehmer (24) einen Winkelaufnehmer (15) aufweist, der ein zur Winkelabweichung von der Geradeausstellung des Gespanns proportionales elek trisches Signal erzeugt und mit dem Nullpunkteinsteller (6) justiert werden kann, welches der Auswerteelektronik (11) zugeführt wird und eine Einrichtung aufweist, die bei Überschreiten eines festeingestellten Abweichungswinkels ein Auslösesignal an die Auswerteelektronik (11) zur Aus lösung der Übersteuerungsalarme (4, 5, 6) liefert und eine Einrichtung aufweist, die mit dem Einparkschalter (7) einen Abweichwinkel nach links oder Rechts vorgibt und die Drehachse des Winkelaufnehmers (15) über ein ausziehbares Gestänge (12) mit dem KFZ (31) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abweichungsaufnehmer (24) auf dem Anhänger kupplungskopf (21) geschraubt, geklemmt oder mit Scharnieren befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweichungsaufnehmer (24) auf einem speziellen Montageblech (22) auf dem Anhängerkupp lungskopf (21) über der Kugelkopfhöhlung (25) montiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das winkelaufnehmende Potentiometer (16) des Abweichungsaufnehmers (24) in einem Schutzgehäuse (14) eingebaut ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Abweichungsaufnehmer (24) und dem KFZ-Heck (31) mit einem Teleskop (12) aus Metall, Kunststoff oder ähnlichem Werkstoff hergestellt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Abweichungsaufnehmer (24) kommende Signal zur Auswerteelektronik (11) geführt und dort verarbei tet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungsanzeige (2) der Nullpunkt- Einsteller (6) der akustische Übersteuerungsalarm (3), die Übersteuerungs-Richtungsanzeigen (4 + 5) und der Einparkschalter (7) im Anzeigengerät (1) einge baut ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik (11) in Platinenform diskret und/oder in Kompaktbauform als integrierter Schaltkreis in einer oder mehreren Teilen ausgeführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik (11) für Gleichspannung 12-24 Volt verpolungssicher aufgebaut ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (1) im Bereich des Fahrer platzes angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Abweichungsaufnehmer (24) und dem KFZ-Heck (31) mit einer in sich beweg lichen und aus mehreren Teilen bestehenden Einrichtung besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweichungsaufnehmer (24) am KFZ-Heck (31) mit Schraub- und/oder Magnet- und/oder Klemm- und/oder Kleb- und/oder Scharnierbefestigung befestigt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweichungsaufnehmer (24) auf dem Anhänger kupplungskopf (21) mit einem Befestigungselement geklemmt, geklebt, geschraubt, genietet, geschweißt oder gelötet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskop (12) am Abweichungsaufnehmer (24) in vertikaler Richtung schwenkbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskop (12) in der Länge justierbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück des Teleskops (12) mit dem KFZ-Heck (31) mit einem durch Ziehen lösbares Kugel gelenk (18 + 19) aus Metall und/oder Kunststoff und/ oder Keramik ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Abweichungsaufnehmer (24) und dem KFZ-Heck (31) mit einem scherenähnlichen Mechanismus aus Metall oder kunststoffähnlichem Werkstoff gefertigt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Abweichungsaufnehmer (24) und dem KFZ-Heck (31) durch eine federähnliche Konstruktion gefertigt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Winkelaufnehmer (15) kommende Signal durch Potentiometer (16) durch Inkrementgeber, durch induktiver und/oder kapazitiver Variometer oder durch akustischem und/oder optischem Sensor erzeugt wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zur winkel- bzw. knickaufnehmenden Bauteile des Abweichungsaufnehmers (24) in einem Schutzgehäuse (14) eingebaut sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersteuerungsalarm (3) und die Übersteuerungs- Richtungsanzeige (4 + 5) kontaktlos durchgeführt wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Teleskops (12) am KFZ-Heck (31) auch als, in zwei Achsen drehbare Öse ausgeführt ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einparkschalter (7) ein fester Winkel, zum Einparken oder Wenden mit dem Gespann, vorgegeben wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einparkschalter (7) drei Stellungen für Links-, Gerade- und Rechtsfahrt besitzt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einparkschalter (7) den Anschlag des Anzeige instruments (2) in Abhängigkeit oder Schalterstellung entgegengesetzt beeinflußt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einparkschalter (7) den Übersteuerungsalarm (3) und die Übersteuerungs-Richtungsanzeigen (4 + 5) nicht beeinflußt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage mit einem Ein/Ausschalter (8) in Betrieb gesetzt wird.

28. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeinstrument (2) beleuchtet ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeinstrument (2) in das Armaturenbrett vor dem Fahrer eingebaut ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkteinsteller (6) der Einparkschalter (7), der Ein/Ausschalter (8), der akustische Über steuerungsalarm-Melder (3), die optischen Über steuerungs-Richtungsanzeigen (4 + 5) im Armaturenbrett vor dem Fahrer eingebaut sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung für die Anlage fest an das Bordnetz angeschlossen ist oder über einen Anschluß stecker (10) erfolgt.

32. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Auswerteelektronik (11) und dem Winkelaufnehmer (15) mit Kabel, mit Lichtleiter, mit Ultraschall- oder Infrarot-Signalen mit Funk-Sende und Empfangs-Signalen durchge führt wird.