DE4222409A1

DE4222409A1 - Einrichtung zur abstandsmessung vom laserradar-typ

Info

Publication number: DE4222409A1
Application number: DE4222409A
Authority: DE
Inventors: Masao Izumi; Tomonari Ishikawa; Shigeki Hata; Katsuyuki Fukuda
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: DE4222409C2; US5266955A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Einrichtungen zur Ab standsmessung und insbesondere Einrichtungen zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, die in einem Kraftfahrzeug angebracht werden und unter Verwendung eines Laserstrahls den Abstand zu einem weiteren, vorausfahrenden Fahr zeug messen.

Manche modernen Kraftfahrzeuge sind aus Sicherheitsgründen mit ei ner Einrichtung zur Abstandsmessung vom obenerwähnten Typ ausge rüstet. Wenn hierbei das fahrende Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug sehr nahe kommt, gibt die Einrichtung einen optischen Alarm, einen akustischen Alarm oder dergleichen an den Fahrer aus, um ihm eine anomale Annäherung seines Fahrzeugs an das vorausfah rende Fahrzeug mitzuteilen. Aufgrund ihres inneren Aufbaus zeigen je doch einige solcher Einrichtungen keine zufriedenstellende Funktion.

Zur Verdeutlichung des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung werden zunächst mit Bezug auf die Fig. 14 bis 19 zwei solche her kömmliche Einrichtungen zur Abstandsmessung kurz erläutert.

In den Fig. 14 bis 16, insbesondere in Fig. 14, ist eine Meßfühlerein heit 100 einer ersten herkömmlichen Einrichtung gezeigt, die an einem vorderen, festen Teil eines (nicht gezeigten) Kraftfahrzeugs so ange bracht ist, daß ihre Vorderseite nach vorne weist.

Die Meßfühlereinheit 100 umfaßt im allgemeinen ein Gehäuse 101, in dem eine Laseremissionseinrichtung 102 und eine Einrichtung 104 zum Empfangen von reflektierten Laserstrahlen in gleicher Orientierung an gebracht sind. Das Gehäuse 101 ist mittels eines linken Trägers 106 und eines rechten Trägers 108 an einer Grundplatte 110 angebracht. In Fig. 15 ist der linke Träger 106 gezeigt. Die von der Meßfühlereinheit 100 erfaßten Informationen werden über ein Kabel 112 an eine im Fahrzeug angebrachte (nicht gezeigte) Steuereinheit übertragen. Der rechte Träger 108 umfaßt eine Positionseinstelleinrichtung, die zwei Positionseinstellschrauben 114 und 116 aufweist. Damit kann die Win kelposition der Meßfühlereinheit 100 in bezug auf die Grundplatte 110 eingestellt werden, indem die Schrauben 114 und 116 betätigt werden. D.h., daß durch Drehen dieser Schrauben 114 und 116 die horizontale bzw. die vertikale Position der Einheit 100 eingestellt werden können.

Entsprechend den Anforderungen bei der Montage der Meßfühlerein heit 100 am Fahrzeug wird zunächst die Grundplatte 110 am vorderen, festen Teil des Fahrzeugs mittels Schraubbolzen oder dergleichen be festigt. Dann werden die Schrauben 114 und 116 betätigt, um die Win kelposition der Meßfühlereinheit 100 (genauer des Gehäuses 101) rela tiv zur Fahrzeugkarosserie einzustellen. Durch diese Schritte kann die Meßfühlereinheit 100 am Fahrzeug befestigt werden, wobei die Laser emissionseinrichtung 102 und die Laserempfangseinrichtung 104 in ei ner konstanten Richtung orientiert sind.

Diese erste herkömmliche Einrichtung zur Abstandsmessung besitzt je doch den Nachteil, daß der von der Laseremissionseinrichtung 102 emittierte Laserstrahl nicht genau auf das vorausfahrende Fahrzeug auftrifft, wenn, wie in Fig. 16 gezeigt, das Fahrzeug eine Kurvenfahrt ausfuhrt, so daß in diesem Fall die Laserempfangseinrichtung 104 den reflektierten Laserstrahl nicht in ausreichendem Umfang empfangen kann. Daher kann in einer solchen Situation der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen von der Einrichtung nicht genau gemessen werden.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 17 bis 19, insbesondere auf Fig. 17, eine zweite herkömmliche Einrichtung zur Abstandsmessung beschrie ben. Um den Nachteil der obenerwähnten ersten herkömmlichen Ein richtung zu beseitigen, verwendet die zweite herkömmliche Einrichtung mehrere Laserstrahlen (drei im dargestellten Beispiel), die in bezug auf das Fahrzeug nach vorne, jedoch in verschiedenen Richtungen emittiert werden, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Mit dieser Einrichtung wird die Absicht verfolgt, daß wenigstens einer der Laserstrahlen genau auf das vorausfahrende Fahrzeug auftreffen kann.

Die Einrichtung umfaßt eine Meßfühlereinheit 100, die auf die obenbe schriebene Weise an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die Meß fühlereinheit 100 weist in ihrem Gehäuse 101 eine Laseremissionsein richtung 102 und eine Einrichtung 104 zum Empfangen von reflektier ten Laserstrahlen auf. Die von der Meßfühlereinheit 100 erfaßten In formationen werden über ein Kabel 202 an eine Steuereinheit 200 übertragen. An die Steuereinheit 200 werden über entsprechende Kabel 208 und 210 außerdem die Informationen von einem Fahrzeugge schwindigkeitssensor 204 und von einem Zündschalter 206 geliefert. Die Meßfühlereinheit 100 und die Steuereinheit 200 werden durch eine Batterie 212 mit Leistung versorgt.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, besitzt die Laseremissions einrichtung 102 der Meßfühlereinheit 100 einen Aufbau, mit dem drei gepulste Laserstrahlen L, M und R ausgesandt werden können. Durch Messen oder Zählen der Zeit, die seit der Emission eines bestimmten gepulsten Laserstrahls L, M oder R von der Laseremissionseinrichtung 102 bis zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Teil der vom vorausfahrenden Fahrzeug zurückreflektierten Laserstrahlen von der Laserempfangsein richtung 104 empfangen wird, verstrichen ist, berechnet die Steuerein heit 200 den Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 204 wird dazu verwendet, die Intensität der Laserstrahlen L, M und R entsprechend der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. Wie bekannt, führt die Erhöhung der Intensität der Laserstrahlen L, M und R zu einer Vergrößerung der Reichweite der Strahlen, so daß der Alarm auf einer verhältnismäßig frühen Stufe ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug mit höherer Ge schwindigkeit fährt; was bedeutet, daß der Alarm zu einem Zeitpunkt ausgegeben wird, zu dem der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen noch ausreichend groß wäre. Wenn das Fahrzeug hingegen mit gerin gerer Geschwindigkeit fährt, wird ein derartiger Alarmabstand kleiner als derjenige bei höherer Geschwindigkeit.

Diese zweite herkömmliche Einrichtung zur Abstandsmessung besitzt jedoch den folgenden Nachteil: Manchmal wird der Alarm selbst in ei ner Situation ausgegeben, in der ein solcher Alarm eigentlich nicht notwendig wäre. D. h., daß während einer Kurvenfahrt ungeachtet eines ausreichenden Abstandes zwischen den beiden Fahrzeugen ein derarti ger unnötiger Alarm an den Fahrer ausgegeben wird, wenn, wie aus Fig. 19 ersichtlich, der linke Laserstrahl L beispielsweise auf einen am Fahrbahnrand stehenden Baum T oder dergleichen auftrifft und reflek tiert wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ zu schaffen, die die oben genannten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Abstandsmessung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Die erwähnte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch die in den Ansprüchen 12 oder 14 aufgeführten Merkmale.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung beziehen, angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungs formen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Meßfühlereinheit ei ner Einrichtung zur Abstandsmessung gemäß einer er sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Meßfühler einheit, wobei um der Deutlichkeit der Zeichnung willen einige Teile weggelassen sind;

Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung der Stelle, an der der Lenkwinkelsensor positioniert ist;

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung des Vorteils der Ein richtung gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 1, in der je doch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Er findung dargestellt ist;

Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung einer Einrichtung zur Ab standsmessung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung von drei Laserstrahlen, die von der in der dritten Ausführungsform verwendeten Laseremissi onseinrichtung emittiert werden;

Fig. 8 einen Graphen zur Erläuterung von Eigenschaften der Einrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;

Fig. 9 einen Graphen zur Erläuterung weiterer Eigenschaften der Einrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;

Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung eines Vorteils der dritten Ausführungsform;

Fig. 11A-C Darstellungen zur Erläuterung von Eigenschaften einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12A-C Darstellungen zur Erläuterung von Eigenschaften einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13A, B Darstellungen zur Erläuterung von Eigenschaften einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Meßfühlereinheit ei ner ersten, herkömmlichen Einrichtung zur Abstands messung;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Meßfühler einheit von Fig. 14, wobei um der Deutlichkeit der Zeichnung willen einige Teile weggelassen sind;

Fig. 16 eine Darstellung zur Erläuterung eines Nachteils der er sten, herkömmlichen Einrichtung zur Abstandsmessung;

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer zweiten, herkömmli chen Einrichtung zur Abstandsmessung;

Fig. 18 eine Darstellung von drei Laserstrahlen, die von der in der zweiten, herkömmlichen Einrichtung zur Abstands messung verwendeten Laseremissionseinrichtung emit tiert werden; und

Fig. 19 eine Darstellung zur Erläuterung eines Nachteils der zweiten, herkömmlichen Einrichtung zur Abstandsmes sung.

In der gesamten folgenden Beschreibung werden ähnliche Teile und Konstruktionen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, ferner werden die Ausdrücke "links", "rechts", "oben", "unten" und derglei chen mit Bezug auf den Betrachter der entsprechenden Zeichnung ver wendet.

In den Fig. 1 bis 4, insbesondere in Fig. 1, ist eine Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ gemäß einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.

In Fig. 1 ist eine Meßfühlereinheit 10A der Einrichtung der ersten Aus führungsform gezeigt, wobei diese Einrichtung an einem vorderen, fe sten Teil eines (nicht gezeigten) Kraftfahrzeugs angebracht ist und wo bei die Vorderseite der Einrichtung nach vorne weist.

Die Meßfühlereinheit 10A umfaßt im allgemeinen ein Gehäuse 11, in dem mit gleicher Orientierung eine Laseremissionseinrichtung 12 und eine Einrichtung 14 zum Empfangen von reflektierten Laserstrahlen angebracht sind. Die von der Meßfühlereinheit 10A erfaßten Informa tionen werden über ein Kabel 13 an eine im Fahrzeug angebrachte Steuereinheit 200 übertragen. Das Gehäuse 11 besitzt eine linke Halte rung 16 und eine rechte Halterung 18, die an ihrer linken bzw. an ihrer rechten Seitenwand befestigt sind. Das Gehäuse 11 ist mittels einer später erläuterten Hebeplatte (36) an einer Grundplatte 15 beweglich angeordnet. Die Grundplatte 15 ist mit einem linken Träger 20 und mit einem rechten Träger 22, zwischen denen das Gehäuse 11 in vertikaler Richtung eingesetzt werden kann, einteilig ausgebildet.

Der rechte Träger 22 ist in seinem waagerechten Bereich mit einem Bolzen versehen, dessen oberes Ende zu einer Kugel 24 geformt ist. Die Kugel 24 wird von einem zur rechten Halterung 18 gehörenden Hohlkugelbereich 26 drehbar aufgenommen, derart, daß die Kugel 24 und der Hohlkugelbereich 26 ein sogenanntes Kugelgelenk bilden. Somit ist das Gehäuse 11 um das Kugelgelenk relativ zur Grundplatte 15 schwenkbar.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der linke Träger 20 ein elektrisches Betäti gungselement 28 auf, das eine axial bewegliche Welle 30 besitzt. Die Welle 30 weist einen kugelförmigen Kopf 32 auf, der in einem zur lin ken Halterung 16 gehörigen Hohlkugelbereich 34 drehbar aufgenom men wird, derart, daß der kugelförmige Kopf 32 und der hohlkugel förmige Bereich 34 ein weiteres Kugelgelenk bilden. Wenn somit das elektrische Betätigungselement 28 aktiviert wird, wird die Welle 30 in axialer Richtung bewegt, wodurch das Gehäuse 11 zu einer horizonta len Schwenkung um den Mittelpunkt des obenerwähnten Kugelgelenks (24, 26) relativ zur Grundplatte 15 gezwungen wird.

Mit dem Bezugszeichen 46 ist ein Kabel bezeichnet, das sich vom elektrischen Betätigungselement 28 zur Steuereinheit 200 erstreckt. Das elektrische Betätigungselement 28 wird über die Steuereinheit 200 durch einen weiter unten erwähnten Lenkwinkelsensor 48 gesteuert.

Nun wird wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Mit dem Bezugszeichen 35 ist eine Höheneinstelleinrichtung bezeichnet, mit der die Höhe des Gehäuses 11 relativ zur Grundplatte 15 eingestellt wird. Die Höhen einstelleinrichtung 35 umfaßt eine Hebeplatte 36, die zwischen die Grundplatte 15 und den Boden des Gehäuses eingesetzt ist. Die Hebe platte 36 besitzt einen nach oben stehenden Teil, der sich in einem zwi schen der rechten Seitenwand des Gehäuses 11 und der rechten Halte rung 18 definierten vertikalen Kanal 38 nach oben erstreckt. Der nach oben stehende Teil ist mit mehreren zueinander ausgerichteten Schlit zen versehen. Mit den Schlitzen ist eine Klinke in Eingriff, die zum Kopfbereich 40 eines Schraubbolzens 42 gehört, der wiederum vom rechten Träger 22 gehalten wird. Um den Kopfbereich 40 stabil zu halten, wird dieser in einem an einem Teil des rechten Trägers 22 be festigten Halteelement 44 drehbar aufgenommen. Wenn somit der Schraubbolzen 42 um seine Mittelachse gedreht wird, hebt die Klinke des Bolzens den mit einer Öffnung versehenen nach oben stehenden Teil der Hebeplatte 36 an oder senkt diesen ab, wodurch das Gehäuse 11 relativ zur Grundplatte 15 angehoben oder abgesenkt wird.

In Fig. 3 ist der Lenkwinkelsensor 48 gezeigt, der den Lenkwinkel des Fahrzeugs durch die Messung des Drehwinkels einer Lenksäule 50 er faßt. Der Sensor 48 umfaßt im allgemeinen ein von der Lenksäule 50 angetriebenes Zahnrad 52, ein Untersetzungsgetriebe 54 und einen Zähler, der die Anzahl der Drehungen des letzten Zahnrades des Un tersetzungsgetriebes 54 zählt.

Aufgrund von Montageanforderungen der Meßfühlereinheit 10A im Fahrzeug wird die Grundplatte 15 mittels Schraubbolzen oder derglei chen an einem vorderen, festen Teil des Fahrzeugs befestigt. Dann wird der Schraubbolzen 42 der Höheneinstelleinrichtung 35 betätigt, um die Höhe der Meßfühlereinheit 10A relativ zur Fahrzeugkarosserie einzustellen.

Es wird festgestellt, daß durch den Betrieb der Steuereinheit 200, an die das Informationssignal vom Lenkwinkelsensor 48 geliefert wird, das elektrische Betätigungselement 28 so gesteuert wird, daß die Meß fühlereinheit 10A geschwenkt wird, derart, daß sie in eine Richtung weist, in der die gelenkten Räder des Fahrzeugs orientiert sind.

Wenn sich das Fahrzeug im Fahrbetrieb einer Kurve annähert, dreht der Fahrer das Lenkrad, um das Fahrzeug in die Kurve zu steuern. Während dieses Lenkvorgangs erfaßt der Lenkwinkelsensor 48 den Lenkwinkel des Fahrzeugs, so daß die Steuereinheit 200 die Meßfühle reinheit 10A so schwenkt, daß sie in die gewünschte Richtung, d. h. in die Richtung der eingeschlagenen Räder weist. Wie aus Fig. 4 ersicht lich ist, kann daher der von der Laseremissionseinrichtung 12 emit tierte Laserstrahl auf das vorausfahrende Fahrzeug genau auftreffen, so daß die Laserempfangseinrichtung 14 die reflektierten Laserstrahlen in ausreichendem Maß empfangen kann. Das bedeutet, daß die Einrich tung den Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen genau messen kann.

In Fig. 5 ist eine Meßfühlereinheit 10B gezeigt, die in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Die Meßfühlereinheit 10B ist im wesentlichen ebenso wie die obenbe schriebene Meßfühlereinheit 10A der ersten Ausführungsform beschaf fen, mit der Ausnahme, daß eine automatische Höheneinstelleinrichtung 35′ vorgesehen ist, die im folgenden beschrieben wird.

Die in der zweiten Ausführungsform verwendete Höheneinstelleinrich tung 35′ wird durch einen am Fahrzeug angebrachten Neigungssensor 56 automatisch gesteuert.

Hierzu wird ein weiteres elektrisches Betätigungselement 58 verwen det, daß den Schraubbolzen 42 entsprechend einem Befehlssignal an treibt, welches vom Neigungssensor 56 über die Steuereinheit 200 in das weitere elektrische Betätigungselement 58 eingegeben wird.

Es wird festgestellt, daß durch den Betrieb der Steuereinheit 200, an die die Informationssignale vom Lenkwinkelsensor 48 und vom Nei gungssensor 56 geliefert werden, gleichzeitig einerseits das elektrische Betätigungselement 28 so gesteuert wird, daß es die Meßfühlereinheit 10B schwenkt, derart, daß diese in die gewünschte Richtung weist, und andererseits das weitere elektrische Betätigungselement 58 so gesteuert wird, daß die Meßfühlereinheit 10B auf einem gegebenen Höhenwinkel gehalten wird. Daher wird mit dieser zweiten Ausführungsform eine noch genauere Messung des Abstandes zwischen zwei Fahrzeugen er halten.

In den Fig. 6 bis 10, insbesondere in Fig. 6, ist eine Einrichtung zur Abstandsmessung 10C gemäß einer dritten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung gezeigt. Die Einrichtung 10C der dritten Ausfüh rungsform kann den Nachteil beseitigen, der der weiter oben erwähnten und in Fig. 17 gezeigten zweiten herkömmlichen Einrichtung zur Ab standsmessung eigentümlich ist.

Die Einrichtung 10C der dritten Ausführungsform ist im wesentlichen ebenso wie die weiter oben erwähnte zweite herkömmliche Einrichtung beschaffen, mit der Ausnahme, daß in der erfindungsgemäßen Einrich tung 10C ein Lenkwinkelsensor 48 vorgesehen ist. Daher wird um der Einfachheit willen die genaue Beschreibung dieser dritten Ausführungs form lediglich auf den Lenkwinkelsensor 48 und auf dessen zugehörige Teile gerichtet.

In der dritten Ausführungsform wird der Lenkwinkelsensor 48 zusätz lich zu den in der zweiten herkömmlichen Einrichtung verwendeten Elementen verwendet, wobei der Sensor 48 die Steuereinheit 200 mit einem Informationssignal versorgt, das den Lenkwinkel der lenkbaren Räder des Fahrzeugs darstellt.

Durch die Analyse der Informationssignale vom Lenkwinkelsensor 48 steuert die Steuereinheit 200 die Intensität des linken Laserstrahls L und des rechten Laserstrahls R in Übereinstimmung mit dem Lenkwin kel der gelenkten Fahrzeugräder, derart, daß bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs die Intensität des Laserstrahls L oder R, der sich in bezug auf die gekrümmte Straße außerhalb derselben befindet, bei einer Ver größerung des Lenkwinkels des Fahrzeugs allmählich verringert wird.

Dies geht deutlicher aus dem Graphen von Fig. 9 hervor, in dem die Intensität des Laserstrahls L oder R durch dessen Reichweite darge stellt ist. D.h., daß die Intensität (die Reichweite) des Laserstrahls L oder R bei einem Anstieg des Lenkwinkels des Fahrzeugs allmählich verringert wird. Aus diesem Graphen ist ersichtlich, daß bei einem Lenkwinkel Null die Intensitäten des äußeren Laserstrahls L und des inneren Laserstrahls R bei ungefähr 50 m liegen, wobei die Intensität des inneren Laserstrahls L oder R allmählich zunimmt, bis der Lenk winkel ungefähr 2° erreicht; ab einem Lenkwinkel von ungefähr 2° bis ungefähr 6° wird die Intensität des inneren Laserstrahls R oder L all mählich verringert.

Zusätzlich zu einer solchen Steuerung steuert die Steuereinheit 200 durch die Analyse der Informationssignale vom Fahrzeuggeschwindig keitssensor 204 die Intensität der zwei Laserstrahlen L und R entspre chend der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dies geht aus dem Graphen von Fig. 8 deutlicher hervor, der die Intensität (d. h. die Reichweite) eines jeden Laserstrahls L oder R in bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit für den Fall zeigt, in dem der Lenkwinkel Null ist. Wie aus diesem Graphen ersichtlich, nimmt die Intensität eines jeden Laserstrahls L oder R bei einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich zu. Wenn daher die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise 100 km/h be trägt, wird die Intensität des Laserstrahls L oder R auf ungefähr 50 m eingesteuert, während bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von ungefähr 150 km/h die Intensität des Laserstrahls L oder R auf ungefähr 70 m eingesteuert wird.

Tatsächlich wird in der dritten Ausführungsform die Intensität eines je den Laserstrahls L oder R entsprechend dem Lenkwinkel des Fahr zeugs und in Kombination mit der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert. Wenn daher, wie aus Fig. 10 ersichtlich, das Fahrzeug eine Rechts kurve Fahrt, wird die Intensität des linken Laserstrahls L so weit ver ringert, daß keine ausreichende Reflexion an einem am Straßenrand stehenden Baum T erfolgt. Das bedeutet, daß die Einrichtung 10C den Abstand zwischen zwei Fahrzeugen genau messen kann, ohne durch den linken Laserstrahl L unterbrochen zu werden. Falls gewünscht, kann in dieser dritten Ausführungsform auch der mittlere Laserstrahl M entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert werden.

In den Fig. 11A, 11B und 11C sind Eigenschaften einer vierten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Ausfüh rungsform werden, wie aus den Fig. 11B und 11C ersichtlich, zwei La serstrahlen, d. h. ein linker Laserstrahl L und ein rechter Laserstrahl R verwendet. Ähnlich wie in der dritten Ausführungsform wird die In tensität eines jeden Laserstrahls L oder R in Übereinstimmung sowohl mit dem Lenkwinkel als auch mit der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert.

In den Fig. 12A, 12B und 12C sind Eigenschaften einer fünften Aus führungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Ausfüh rungsform werden vier Laserstrahlen L2, L1, R1 und R2 verwendet. Wie aus Fig. 12C ersichtlich, werden die Intensitäten der beiden äu ßersten Strahlen L2 und R2 entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert.

In den Fig. 13A und 13B sind Eigenschaften einer sechsten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Ausführungs form werden fünf Laserstrahlen L2, L1, M, R1 und R2 verwendet. Wie aus Fig. 13A ersichtlich, werden sämtliche Strahlen mit Ausnahme des mittleren Strahls M in Übereinstimmung sowohl mit dem Lenkwin kel als auch mit der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert.

In den obenerwähnten dritten bis sechsten Ausführungsformen wird die Steuerung der Intensität eines gegebenen Laserstrahls durch die Steue rung der Leistung der Laseremissionseinrichtung 102 gesteuert. In der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch ein anderes Meßverfahren verwendet werden, in dem die Intensität des emittierten Laserstrahls konstant gehalten wird, während die Leistung der Einrichtung 104 zum Empfangen von reflektierten Laserstrahlen sowohl entsprechend dem Lenkwinkel als auch entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert wird.

Claims

1. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ für Kraftfahrzeuge, mit
einer Meßfühlereinheit (10A), die eine Einrichtung (12) zum Aussenden von Laserstrahlen und eine Einrichtung (14) zum Empfan gen von reflektierten Laserstrahlen enthält und so beschaffen ist, daß sie an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht werden kann, gekennzeichnet durch
einen Lenkwinkelsensor (48), der durch die Messung des Drehwinkels der Lenksäule (50) des Fahrzeugs ein den Lenkwinkel darstellendes Informationssignal erzeugt;
eine Funktionsänderungseinrichtung (15, 28, 32, 34), die die Funktion der Meßfühlereinheit (10A) ändert; und
eine Steuereinheit (200), die die Einrichtung (15, 28, 32, 34) entsprechend dem Informationssignal vom Lenkwinkelsensor (48) steu ert.

2. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsände rungseinrichtung eine motorbetriebene Bewegungseinrichtung (15, 28, 32, 34) ist, die die Meßfühlereinheit (10A) relativ zur Fahrzeugkaros serie entsprechend einem Befehlssignal von der Steuereinheit (200) in Drehrichtung bewegt.

3. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die motorbetriebene Bewegungseinrichtung umfaßt:
ein Basiselement (15), das so beschaffen ist, daß es an der Fahrzeugkarosserie angebracht werden kann;
eine Schwenkstruktur (32, 34), die am Basiselement (15) vorgesehen ist, um der Meßfühlereinheit (10A) eine horizontale Dreh bewegung um den Mittelpunkt der Schwenkstruktur zu ermöglichen; und
ein elektrisches Betätigungselement (28), das dann, wenn es aktiviert wird, die Meßfühlereinheit (10A) entsprechend dem Befehl von der Steuereinheit (200) um den Mittelpunkt der Schwenkstruktur (32, 34) bewegt.

4. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Höheneinstelleinrichtung (35; 35′), die die Höhe der Meßfühlereinheit (10A) relativ zum Basis element (15) einstellt.

5. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch
einen Neigungssensor (56), der ein Informationssignal er zeugt, das den Neigungswinkel des Fahrzeugs relativ zu der Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, darstellt;
ein weiteres elektrisches Betätigungselement (58), das die Höheneinstelleinrichtung (35′) entsprechend dem vom Neigungssensor (56) ausgegebenen Informationssignal antreibt.

6. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (200) so beschaffen ist, daß sie die Meßfühlereinheit (10A, 10B) wahlweise nach rechts oder nach links schwenkt, wenn der Lenkwinkelsensor (48) eine Rechtskurve bzw. eine Linkskurve des Fahrzeugs feststellt.

7. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsände rungseinrichtung umfaßt:
eine erste Einrichtung, die der Laseremissionseinrichtung (102) die Emission von mehreren Laserstrahlen ermöglicht; und
eine zweite Einrichtung, die die Funktion der Laseremissionseinrichtung (102) und/oder der Laserempfangseinrich tung (104) entsprechend einem Befehlssignal von der Steuereinheit (200) ändert.

8. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung die Intensitäten der beiden äußersten (L, R; L2, R2) der von der Lase remissionseinrichtung (102) emittierten Laserstrahlen entsprechend dem Befehlssignal von der Steuereinheit (200) steuert.

9. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (200) so beschaffen ist, daß sie die Intensität des am weitesten links befindli chen Laserstrahls (L; L2) verringert, wenn der Lenkwinkelsensor (48) eine Rechtskurve des Fahrzeugs feststellt, oder die Intensität des am weitesten rechts befindlichen Laserstrahls (R; R2) verringert, wenn der Lenkwinkelsensor (48) eine Linkskurve des Fahrzeugs feststellt.

10. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Fahrzeuggeschwindig keitssensor (204), der ein weiteres die Geschwindigkeit des Fahrzeugs darstellendes Informationssignal erzeugt, um die Intensitäten der äu ßersten Laserstrahlen (L, R; L2, R2) sowohl entsprechend dem Lenk winkel als auch entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern.

11. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der von der Laseremissionseinrichtung (102) emittierten Laserstrahlen zwei, drei, vier oder fünf ist.

12. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ für Kraftfahrzeuge, mit
einer Meßfühlereinheit (10A), die eine Einrichtung (12) zum Aussenden von Laserstrahlen und eine Einrichtung (14) zum Empfan gen von reflektierten Laserstrahlen enthält; und
einem Basiselement (15), das so beschaffen ist, daß es am Fahrzeug fest angebracht werden kann, gekennzeichnet durch
eine Schwenkstruktur (32, 34), die am Basiselement (15) an gebracht ist und der Meßfühlereinheit (10A) am Basiselement (15) eine horizontale Drehbewegung erlaubt;
eine Höheneinstelleinrichtung (35; 35′), die die Höhe der Meßfühlereinheit (10A) relativ zum Basiselement (15) einstellt;
ein elektrisches Betätigungselement (28), das die Schwenk struktur (32, 34) mittels elektrischer Leistung bewegt;
einen Lenkwinkelsensor (48), der durch die Messung des Drehwinkels der Lenksäule (50) des Fahrzeugs ein den Lenkwinkel des Fahrzeugs darstellendes Informationssignal erzeugt; und
eine Steuereinheit (200), die das elektrische Betätigungsele ment (28) entsprechend einem der von Steuereinheit (200) ausgegebe nen Informationssignal steuert.

13. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ ge mäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch
einen Neigungssensor (56), der ein Informationssignal er zeugt, das den Neigungswinkel des Fahrzeugs relativ zur Fahrbahn, auf dem sich das Fahrzeug befindet, darstellt; und
ein weiteres elektrisches Betätigungselement (58), das die Höheneinstelleinrichtung (35′) entsprechend dem vom Neigungssensor (56) ausgegebenen Informationssignal antreibt.

14. Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ für Kraftfahrzeuge, mit
einer Meßfühlereinheit (10C), die eine Einrichtung (102) zum Aussenden von Laserstrahlen und eine Einrichtung (104) zum Empfan gen von reflektierten Laserstrahlen enthält und so beschaffen ist, daß sie am Fahrzeug angebracht werden kann, wobei die Einrichtung (102) zum Aussenden von Laserstrahlen so aufgebaut ist, daß sie mehrere Laserstrahlen (L, M, R) emittiert, gekennzeichnet durch
einen Lenkwinkelsensor (48), der durch die Messung des Drehwinkels der Lenksäule (50) des Fahrzeugs ein den Lenkwinkel des Fahrzeugs darstellendes Informationssignal erzeugt;
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (204), der ein die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs darstellendes Informationssignal erzeugt; und
eine Steuereinheit (200), die die Intensitäten der beiden äu ßersten (L, R) der Laserstrahlen entsprechend den Informationssignalen vom Lenkwinkelsensor (48) und vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (204) steuert.