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Dokumentenidentifikation DE102006009449A1 19.10.2006
Titel Vorrichtung zum Abfühlen der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt
Anmelder TRW Automotive U.S. LLC, Livonia, Mich., US
Erfinder Becker, David L., White Lake, Mich., US
Vertreter WAGNER & GEYER Partnerschaft Patent- und Rechtsanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 01.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006009449
Offenlegungstag 19.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.10.2006
IPC-Hauptklasse G08G 1/16(2006.01)A, F, I, 20060706, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 21/0134(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   G01R 33/07(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zum Abfühlen der Annäherung eines ersten Fahrzeugs an ein Objekt, zum Beispiel ein zweites Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst eine Ansammlung von Sensoranordnungen, die an dem ersten Fahrzeug angebracht sind. Die Sensoranordnungen umfassen Hall-Effekt-Sensoren. Die Ansammlung von Sensoranordnungen sieht ein Ausgangssignal vor, wenn sie in der Nähe des zweiten Fahrzeugs gelegen ist.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfühlen der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt.

Hintergrund der Erfindung

Es gibt mehrere Systeme, die einen Fahrzeugfahrer vor einem bevorstehenden Zusammenstoß warnen. Eines dieser Systeme umfasst das Vorsehen von Annäherungs- bzw. Näherungssensoren an einem ersten Fahrzeug, um ein zweites Fahrzeug oder einen anderes Objekt wahrzunehmen. Diese Sensoren sind typischerweise Infrarot-, Radar- oder Ultraschallsensoren. Die Systeme, die diese Sensoren verwenden, sind im Allgemeinen teuer.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfühlen der Annäherung eines ersten Fahrzeugs an ein Objekt, zum Beispiel ein zweites Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst eine Anordnung von Sensoren, die an dem ersten Fahrzeug angebracht sind. Die Sensoren umfassen Hall-Effekt-Sensoren. Die Anordnung der Sensoren sieht ein Ausgangssignal vor, wenn die Sensoren in der Nähe des zweiten Fahrzeugs gelegen sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorangegangenen und andere Merkmale der Erfindung werden dem Fachmann des Gebietes unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der Erfindung und der begleitenden Zeichnungen offensichtlicher werden, in den Zeichnungen zeigt:

1 eine schematische Darstellung von Näherungssensoranordnungen an strategischen Positionen an einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die eine Sensoranordnung der 1 darstellt;

3 eine perspektivische Ansicht der Sensoranordnung der 2 in einem zusammengebauten Zustand;

4 eine Teilschnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie 4-4 in 3;

5 eine Teilschnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie 5-5 in 3;

6 eine schematische Perspektivenansicht einer Sensoranordnung der Sensoranordnung der 25;

7A7C schematische Ansichten, die die Sensoranordnung der 6 in unterschiedlichen Zuständen darstellen;

8 eine Querschnittsansicht einer alternativen Näherungssensoranordnung;

9 eine schematische Darstellung von Fahrzeugen auf einem typischen Parkplatz, auf dem bei einem der Fahrzeuge zwei seiner Näherungssensoranordnungen ein anderes Fahrzeug detektieren;

10 eine schematische Darstellung von Fahrzeugen auf einem typischen Parkplatz, auf dem bei einem der Fahrzeuge zwei seiner Näherungssensoranordnungen benachbarte Fahrzeuge detektieren;

11 eine schematische Darstellung von Fahrzeugen, die in entgegengesetzten und benachbarten Fahrspuren fahren, auf denen bei zwei Fahrzeuge jeweils ihre Näherungssensoranordnung ein Fahrzeug in der benachbarten Fahrspur detektiert.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

1 stellt eine Näherungssensoranordnungen 80a80h dar, die in strategischen Positionen an einem Fahrzeug 79 angeordnet sind, um Fahrzeuge oder andere Objekte zu detektieren. Genau gesagt, ist die Näherungssensoranordnung 80a innerhalb einer vorderen Nichteisen-Stoßstange 81 angebracht und auf der linken oder Fahrerseite des Fahrzeugs 79 gelegen. Die Näherungssensoranordnung 80b ist innerhalb. der vorderen Stoßstange 81 angebracht und auf der rechten oder Beifahrerseite des Fahrzeugs 79 gelegen. Ein Näherungssensor 80g ist innerhalb einer hinteren Nichteisen-Stoßstange 87 angebracht und auf der linken Seite des Fahrzeugs 79 gelegen. Ein Näherungssensor 80h ist innerhalb der hinteren Nichteisen-Stoßstange 87 angebracht und auf der rechten Seite des Fahrzeugs 79 gelegen.

Die Näherungssensoranordnungen 80c, 80d, 80e und 80f sind in Schlitzen 85 angeordnet, die in einem Körper 89 des Fahrzeugs 79 gebildet sind. Genau gesagt ist die Näherungssensoranordnung 80c auf der linken Seite des Fahrzeugs 79 zwischen einem linken Vorderreifen 83a und der vorderen Stoßstange 81 gelegen. Die Näherungssensoranordnung 80d ist auf der rechten Seite des Fahrzeugs 79 zwischen einem rechten Vorderreifen 83b und der vorderen Stoßstange 81 gelegen. Die Näherungssensoranordnung 80e ist auf der linken Seite des Fahrzeugs 79 zwischen einem linken Hinterreifen 83c und der hinteren Stoßstange 87 gelegen und die Näherungssensoranordnung 80f ist auf der rechten Seite de Fahrzeugs 79 zwischen einem rechten Hinterreifen 83d und der hinteren Stoßstange 87 gelegen. Es wird erkannt werden, dass die Näherungssensoranordnungen 80 an anderen Stellen des Fahrzeugs 79 angebracht werden können.

Mit Bezug auf 25 werden die Sensoranordnungen 80 verwendet, um ein potentielles kollidierendes Objekt 82 wahrzunehmen. Das Objekt 82 besteht im Allgemeinen aus einem Eisenmaterial und kann die Form eines anderen Fahrzeugs, wie in den Figuren gezeigt ist, annehmen. Das Objekt 82 kann auch die Form von anderen, potentiell kollidierenden Objekten, zum Beispiel eine Leitplanke oder einem Stahlpfosten annehmen.

Jede der Sensoranordnungen 80 umfasst einen Sensor 90 und eine Halterung 92. Der Sensor 90 umfasst ein Gehäuse 94, das die Sensorkomponenten trägt (nicht gezeigt in 25). die unten in genauerem Detail beschrieben werden. Das Gehäuse 94 kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt sein, zum Beispiel gegossenem bzw. formgepresstem Kunststoff. Der Sensor 90 umfasst ebenfalls einen Verbindungsteil 96 zum Vorsehen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Sensor 90 und der Fahrzeugelektronik, die im Folgenden beschrieben wird.

Das Gehäuse 94 und die Halterung 92 sind konfiguriert, um miteinander zu kooperieren, um eine lösbare Verbindung zwischen dem Sensor 90 und der Halterung vorzusehen. Das Gehäuse 94 umfasst erste und zweite Verriegelungsglieder 100 bzw. 102, die von einer ersten Oberfläche 104 des Gehäuses weg vorspringen. Das erste Verriegelungsglied 100 ist an einem Auslegerfederarm 106 fixiert, der von der ersten Oberfläche 104 an einem Vorderende 110 des Sensors 90 vorspringt. Der Auslegerfederarm 106 umfasst einen Vorsprung 108, der benachbart zu dem ersten Verriegelungsglied 100 positioniert ist. Das zweite Verriegelungsglied 102 ist an einem doppelt eingespannten Federarm 112 fixiert, der gegenüberliegende Enden besitzt, die von der ersten Oberfläche 104 an einem Hinterende 114 und Mittelabschnitt 116 des Gehäuses 94 vorspringen. Der doppelt eingespannte Federarm 112 umfasst einen zentral gelegenen Vorsprung 118.

Das Gehäuse 94 umfasst ebenfalls einen Befestigeraufnahmeteil 120, der von dem Vorderende 110 des Gehäuses vorspringt. Mit Bezug auf 5 umfasst das Gehäuse 94 ebenfalls einen Rampenteil 122, der von einer zweiten Oberfläche 124 des Gehäuses, gegenüber der ersten Oberfläche 104, vorspringt. Der Rampenteil 122 besitzt eine abgewinkelte Oberfläche 126, die sich in einem spitzen Winkel relativ zu der zweiten Oberfläche 124 erstreckt.

Mit Bezug auf 25 umfasst die Halterung 92 einen Basisteil 130, der eine Befestigeröffnung 132 zum Aufnehmen eines Befestigers umfasst, zum Beispiel eines Bolzens (nicht gezeigt) zum Verbinden der Halterung, und somit der Sensoranordnung 80, an einer Befestigungsstelle, wie zum Beispiel in dem Körper eines Fahrzeugs (siehe 1). Die Halterung 92 umfasst ebenfalls einen Befestigerflansch 134 und einen Tragflansch 136, der sich senkrecht von dem Basisteil 130 erstreckt. Die Halterung 92 umfasst ferner einen Rampenteil 150, der sich in einem spitzen Winkel von dem Basisteil 130 erstreckt.

Der Tragflansch 136 umfasst erste und zweite Verriegelungsaufnahmeteile 140 bzw. 142. Der erste Verriegelungsaufnahmeteil 140 weist eine Öffnung auf, die sich durch den Tragflansch 90 erstreckt. Der zweite Verriegelungsaufnahmeteil 142 weist eine Ausnehmung auf, die sich von einer Hinterkante des Tragflansches in den Tragflansch 136 hinein erstreckt. Der Tragflansch 136 kann ebenfalls eine Ausnehmung 144 umfassen, die sich von einer Oberkante des Tragflansches in den Tragflansch hinein erstreckt.

Um den Sensor 90 und die Halterung zusammenzubauen, um die Sensoranordnung 80 zu bilden, werden der Sensor und die Halterung, wie in 2 gezeigt, angeordnet und der Sensor wird entlang einer Achse 152 in die Halterung bewegt. Wie am besten in 5 gezeigt ist, greift der Rampenteil 122 des Gehäuses 94, während der Sensor 90 in die Halterung 92 eingeführt wird, in den Rampenteil 150 der Halterung ein und gleitet auf diesem entlang. Wie in 5 gezeigt, bewirken die spitzen Winkel, entlang denen die Rampenteile 122 und 150 gebildet werden, dass die Oberfläche 126 des Rampenteils 122 einen zusammenpassenden bzw. gekoppelten Eingriff mit dem Rampenteil 150 bildet.

Mit Bezug auf 25 werden, während der Sensor 90 in die Halterung 92 bewegt wird, der Auslegerfederarm 106 und der doppelt eingespannte Federarm 112 abgelenkt, um zuzulassen, dass das erste Riegelglied 100 und der Vorsprung 118 über den Tragflansch 136 gleiten. Die ersten und zweiten Verriegelungsaufnahmeteile 140 und 142 können zueinander versetzt sein, so dass das erste Riegelglied 100 nicht mit dem zweiten Verriegelungsaufnahmeteil in Eingriff steht, wenn der Sensor 90 anfangs in die Halterung 92 bewegt wird. Wenn sich der Sensor 90 über einen vorbestimmten Punkt hinaus bewegt, spannt der Auslegerfederarm 106 das erste Verriegelungsglied 100 in den erste Verriegelungsaufnahmeteil 140 vor. An diesem Punkt greift das zweite Verriegelungsglied 102 in den zweiten Verriegelungsaufnahmeteil 142 ein. Die ersten und zweiten Verriegelungsglieder 100 und 102 arbeiten somit mit den ersten und zweiten Verriegelungsaufnahmeteilen 140 und 142 zusammen, um zu helfen, die Bewegung des Sensors 90 relativ zu der Halterung 92 in Richtungen entlang der Achse 152 zu blockieren.

Während die ersten und zweiten Verriegelungsglieder 100 und 102 mit den ersten und zweiten Verriegelungsaufnahmeteilen in Eingriff stehen, stehen die Vorsprünge 108 und 118 in Eingriff mit dem Tragflansch 136 und der Ausleger- und die doppelt eingespannten Federarme 106 und 112, spannen den Sensor 90 von dem Tragflansch weg vor. Dies drängt die Oberfläche 126 des Sensorrampenteils 122 in den Eingriff mit dem Rampenteil 150 der Halterung 92. Die Ausleger- und doppelt eingespannten Federarme 106 und 112 und die Rampenteile 122 und 150 arbeiten somit zusammen, um zu helfen, die Bewegung des Sensors 90 relativ zu der Halterung 92 in Richtungen quer zu der Achse 152 zu blockieren. Zur zusätzliche Sicherheit kann ein Befestiger 154 durch die Öffnung in dem Befestigungsflansch 134 und in den Befestigungsteil 120 des Sensors 90 hinein eingeführt werden, um dadurch den Sensor mit der Halterung 92 zu verbinden.

Um den Sensor 90 aus der Halterung 92 zu entfernen, entfernt man einfach den Befestiger 154, wenn vorhanden, und bewegt das erste Verriegelungsglied 100 aus dem ersten Verriegelungsaufnahmeteil 140 durch Niederdrücken des ersten Verriegelungsglieds gegen die Vorspannung des Auslegefederarms 106. Auf den doppelt eingespannten Federarm 112 kann durch die Ausnehmung 144 zugegriffen werden und dieser kann ebenfalls gegen seine Federvorspannung zusammengedrückt werden, um den Vorsprung 118 von dem Tragflansch 136 freizugeben. Der Sensor 90 kann dem Tragflansch 136 freizugeben. Der Sensor 90 kann dann entlang der Achse 152 gleiten, um den Sensor aus der Halterung 92 zu entfernen.

Mit Bezug auf 6 umfasst der Sensor 90 Komponenten 180, die in dem Gehäuse verpackt sind (nicht gezeigt in 6). Die Komponenten 180 können durch irgendwelche geeigneten Mittel in dem Gehäuse getragen werden, wie zum Beispiel eine Presspassung, einen Klebstoff, durch Verpacken der Komponenten unter Verwendung eines Einbett- bzw. Gieß-Materials (z.B. ein Epoxyharz), oder durch eine Kombination davon. Die Komponenten 180 werden, wenn sie in dem Gehäuse getragen werden, in einer im Allgemeinen relativen Konfiguration, gezeigt in 6, angeordnet. Da 6 eine schematische Darstellung ist, können unbedeutende Details der Komponenten 180 aus Gründen der Klarheit aus 6 ausgelassen werden. Dies darf jedoch keine Auswirkungen auf die Funktionalität des Sensors 90 haben.

Die Komponenten 180 umfassen einen Dauermagneten 182, eine Hall-Effekt-Einrichtung 184, einen ferromagnetischen ersten oder oberen Fluss-Kollektor 186, einen ferromagnetischen zweiten oder unteren Fluss-Kollektor 190 und einen ferromagnetischen dritten oder Rückfluss-Kollektor 192. Die Hall-Effekt-Einrichtung 184 ist zwischen die oberen und unteren Fluss-Kollektorn 186 und 190 zwischengeschichtet. Der Magnet 182 besitzt entgegengesetzte Pole 200 und 202 an gegenüberliegenden Enden des Magneten. Der obere Fluss-Kollektor 186, der untere Fluss-Kollektor 190 und die Hall-Effekt-Einrichtung 184 sind benachbart zu dem Pol 200 des Magneten 182 positioniert. Der Rückfluss-Kollektor 192 ist benachbart zu dem Pol 202 des Magneten 182 positioniert.

Der obere Fluss-Kollektor 186 besitzt eine im Allgemeinen U-förmige Konfiguration mit einem Basisteil 210 und einem Teil, der gegabelt ist, um beabstandete, parallele Schenkelteile 212 vorzusehen, die sich von dem Basisteil erstrecken. Die Schenkelteile 212 enden mit einem vergrößerten Teil 214, der nahe beabstandet zu einer ersten Endoberfläche 194 und dem Pol 200 des Magneten 182. Der obere Fluss-Kollektor 186 umfasst ebenfalls einen Tragteil 216, der von dem Basisteil 210 vorspringt, und zwar an einer Position nahe der Schnittstelle der Schenkelteile 212 und der Basisteile. Der Tragteil 216 ist nahe bei oder in anstoßendem Eingriff mit der Hall-Effekt-Einrichtung 184 positioniert.

Der untere Fluss-Kollektor 190 besitzt eine im Allgemeinen Y-förmige Konfiguration mit einem Basisteil 220 und einem Teil, der gegabelt ist, um beabstandete parallele erste Schenkelteile 222 vorzusehen, die sich von dem Basisteil weg von dem Magneten 182 erstrecken. Ein zweiter Schenkelteil 224 erstreckt sich von dem Basisteil 220 in einer Richtung gegenüber den ersten Schenkelteilen 222 und endet nahe beabstandet zu der ersten Endoberfläche 194 und dem Pol 200 des Magneten 182. Der untere Fluss-Kollektor 190 umfasst ebenfalls einen Tragteil 226, der von dem Basisteil 220 an einer Position nahe der Schnittstelle der ersten und zweiten Schenkelteile 222 und 224 vorspringt. Der Tragteil 226 ist nahe bei oder in anstoßendem Eingriff mit der Hall-Effekt-Einrichtung 184 positioniert. Die Hall-Effekt-Einrichtung 184 ist somit zwischen die Tragteile 216 und 226 der oberen und unteren Fluss-Kollektoren 186 und 190 zwischengeschichtet.

Der Rückfluss-Kollektor 192 besitzt eine im Allgemeinen L-förmige Konfiguration mit einem ersten Schenkelteil 230, der nahe beabstandet zu einer zweiten Endoberfläche 196 positioniert ist, gegenüber der ersten Endoberfläche 194, und dem Pol 202 des Magneten 182. Der erste Schenkelteil 230 erstreckt sich im Allgemeinen parallel zu einer zweiten Endoberfläche 196 des Magneten 782. Ein zweiter Schenkelteil 232 erstreckt sich senkrecht von dem ersten Schenkelteil 230 in einer Richtung weg von dem Magneten 182.

Die Hall-Effekt-Einrichtung 184 ist eine integrierte Schaltung, die eine Ausgangsgröße besitzt, die sich ansprechend auf die Veränderungen in der Flussdichte eines Magnetfeldes, das auf einen Hall-Effekt-Transducer wirkt, verändert. In dem in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist die Hall-Effekt-Einrichtung 184 eine bipolare Hall-Effekt-Einrichtung. Solche bipolaren Hall-Effekt-Einrichtungen sind zwischen zwei diskreten Zuständen betätigbar, die auf der Flussdichte eines Magnetfeldes basieren, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung wirkt. Zum Beispiel kann eine bipolare Hall-Effekt-Einrichtung einen „AUS"-Zustand besitzen und eine entsprechende Ausgangsgröße, wenn ein Magnetfeld einer Flussdichte unterhalb eines vorbestimmten Niveaus auf die Einrichtung wirkt. Diese bipolare Hall-Effekt-Einrichtung kann auch zu einem „AN"-Zustand mit einer entsprechenden Ausgangsgröße betätigt werden, wenn ein Magnetfeld mit einer Flussdichte bei oder über einem vorbestimmten Niveau auf die Einrichtung einwirkt. Alternativ oder umgekehrt kann eine bipolare Hall-Effekt-Einrichtung einen „AN"-Zustand besitzen, wenn ein Magnetfeld einer Flussdichte unterhalb eines vorbestimmten Niveaus auf die Einrichtung wirkt. Diese bipolare Hall-Effekt-Einrichtung kann ebenfalls zu einem „AUS"-Zustand betätigt werden, wenn ein Magnetfeld von einer Flussdichte bei oder über dem vorbestimmten Niveau auf die Einrichtung wirkt.

Mit Bezug auf 7A7C wird der Sensor 90, wenn die Sensoranordnung 80 in dem Fahrzeug installiert wird, in der oben beschriebenen Position relativ zu dem Körper (nicht gezeigt in 7A7C) platziert. In dieser Position wird der Magnetfluss zwischen den Polen 200 und 202 des Magneten 182 durch einen Flusspfad geleitet, der durch eine Vielzahl von Faktoren diktiert wird. Der obere Fluss-Kollektor 186, der untere Fluss-Kollektor 190 und Rückfluss-Kollektor 192 zusammen mit der Halterung 92 und den umgebenden ferromagnetischen Komponenten des Fahrzeugs können alle zusammen helfen diesen Flusspfad zu definieren.

Wie in 7A gezeigt, bilden die Fluss-Kollektor 186, 190 und 192 parallele Flusspfade durch die der Magnetfluss zwischen den Polen 200 und 202 des Magneten 182 fließen kann. Dies wird zumindest teilweise resultierend aus der Konfiguration des oberen Fluss-Kollektors 186, des unteren Fluss-Kollektors 190 und des Rückfluss-Kollektors 192 erreicht.

Mit Bezug auf 6 in Kombination mit 7A ist der Raum zwischen den Schenkelteilen 212 des oberen Fluss-Kollektors 186 vertikal ausgerichtet mit dem zweiten Schenkelteil 224 des unteren Fluss-Kollektors 190. Dies hilft Fluss-Leckage zwischen den oberen und unteren Fluss-Kollektoren 186 und 190 zu verhindern. Der Basisteil 210 und die zweiten Schenkelteile 222 helfen Fluss-Leckage zu den benachbarten ferromagnetischen Teilen des Fahrzeugs zu verhindern. Die Tragteile 216 und 226 helfen den Magnetfluss auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 zu konzentrieren.

Der Rückflusskollektor 192 sieht einen Niedrigreluktanzpfad vor zum Leiten des Rückflusses zu dem Pol 202 des Magneten 182. Der Rückflusskollektor 192 kann ebenfalls helfen, die Reluktanz des Magnetflusspfads durch das Fahrzeug 82 zu reduzieren. Wie in 7A gezeigt, kann die Halterung 92, die sich mit dem Sensor 90 in anstoßendem Eingriff befindet, ebenfalls helfen den Niedrigreluktanzflusspfad zwischen den Polen 200 und 202 vorzusehen.

Der Flusspfad 239 wird im Allgemeinen durch die Flusslinien angezeigt, die im Allgemeinen bei 240 in 7A7C identifiziert sind. Die Flusslinien 240 können ebenfalls eine Anzeige bilden für die Flussdichte des Magnetfelds des Magneten 182. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Flusslinien 240 in 7A7Cals sich zwischen den Magnetpolen 200 und 202 erstreckend dargestellt, und zwar auf eine Art und Weise, die gleichmäßiger und einheitlicher sein kann als tatsächlich. Fachleute werden jedoch erkennen, dass sich die Flusslinien 240 in einer ungleichmäßigeren und/oder uneinheitlicheren Art und Weise erstrecken können. Aus Darstellungsgründen sind die Flusslinien 240 der 7A7C jedoch ausreichend, um zu zeigen, wie der Flusspfad variiert, während sich die ferromagnetische Umgebungen des Sensors 90 verändern. Ebenso erstrecken sich, aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung die Flusslinien, die in 7A7C dargestellt sind, über einen Abstand, der geringer ist als ihr tatsächlicher Abstand.

In 7A7C nähert sich das Objekt 82 in der Form eines Fahrzeugs dem Fahrzeug 79, das den Sensor 90 enthält, entlang eines Fahrpfads, der im Allgemeinen bei 242 dargestellt ist. Der Pfad 242 erstreckt sich benachbart zu dem Sensor 90. Mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel, das in 7A7C dargestellt ist, wird der Sensor 90 hierin beschrieben als verwendet, um das sich nähernde Fahrzeug 82 zu detektieren. Die Richtung des Fahrzeugs 82, das sich dem Sensor 90 nähert, ist im Allgemeinen angezeigt durch den Pfeil, der in 7A7C als 244 bezeichnet ist.

Wenn das Fahrzeug 82 sich dem Fahrzeug 79 entlang dem Pfad 242 nähert, kann das Fahrzeug 82 in unmittelbare Nähe zu dem Sensor 90 positioniert werden. Das Fahrzeug 82 hat, wenn es Nahe dem Sensor 90 positioniert ist, Auswirkungen auf den Flusspfad 239. Das Fahrzeug 82, das aus einem ferromagnetischem Material hergestellt ist, zieht das Magnetfeld an, das durch den Magneten 182 erzeugt wird, was den Flusspfad 239 verändert. Der Grad zu dem das Fahrzeug 82 den Flusspfad 239 verändert, hängt zumindest teilweise von der Größe ab, d.h. der Masse oder dem Volumen, des Teils des Fahrzeug 82, das benachbart dem Magneten 182 positioniert ist. Daraus resultierend kann die Flussdichte, die auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt, ansprechend auf die Position des Fahrzeugs 82 relativ zu dem Sensor 90, variieren.

Wie in 7A gezeigt hat das Fahrzeug 82, wenn das Fahrzeug 82 mehr als einen vorbestimmten Abstand von dem Sensor 90 positioniert ist, wenig oder keine Auswirkungen auf den Flusspfad 239. Der vorbestimmte Abstand wird durch den Sensor 90 als der maximale Abstand zwischen den Fahrzeugen 79, 82 gesetzt, in dem sie sich in Gefahr befinden miteinander zu kollidieren. Alternativ kann der vorbestimmte Abstand auf andere Abstände von dem Fahrzeug gesetzt werden, und zwar basierend auf anderen Kriterien. In diesem Zustand bildet die Halterung 92 eine relativ große ferromagnetische Masse benachbart und unter dem Sensor 90. Auch bei diesem Zustand erstreckt sich der Flusspfad 239 hauptsächlich durch den unteren Fluss-Kollektor 190, die Halterung 92 und den Rückfluss-Kollektor 192. Wenn das Fahrzeug 82 sich in dieser Position befindet kann das magnetische Feld, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt, eine relativ hohe Flussdichte besitzen. Die Hall-Effekt-Einrichtung 184 kann somit einen entsprechenden Zustand haben, wie zum Beispiel einen „HOCH"- oder „AN"-Zustand mit einer entsprechenden Ausgangsgröße.

Mit Bezug auf 7B beginnt das Fahrzeug 82, wenn das Fahrzeug 90 sich in der Richtung 244 nähert, sich in die Nähe des Sensors 90 zu bewegen und beginnt den Flusspfad 239 zwischen den Polen 200 und 202 des Magneten 182 zu verändern. Dies ist durch die Flusslinien 240 der 7B angezeigt, die zu dem Fahrzeug 82 gezogen sind. Dies kann beginnen, die Flussdichte des Magnetfeldes zu ändern, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt. Diese Veränderung kann jedoch eine ausreichende Größe besitzen, um eine Veränderung in dem Zustand der Hall-Effekt-Einrichtung 184 zu bewirken.

Mit Bezug auf 7C, bewegt sich das Fahrzeug 82, wenn sich das Fahrzeug 82 weiter in der Richtung 244 bewegt, zu einer Position benachbart zu dem Sensor 90. Das Fahrzeug 82 besitzt eine relativ große Querschnittsfläche und weist somit eine große ferromagnetische Masse benachbart zu dem Sensor 90 auf, was eine signifikante Veränderung des Flusspfades zwischen den Polen 200 und 202 bewirkt. Dies ist durch die Flusslinien 240 der 7C angezeigt. Die Veränderung in dem Flusspfad verändert die Flussdichte des Magnetfeldes, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt, zu einem ausreichenden Ausmaß, um eine Veränderung in dem Zustand der Hall-Effekt-Einrichtung zu bewirken.

Der Flusspfad 239 wird von dem Magneten 182 durch den oberen Fluss-Kollektor 186 und zu dem Fahrzeug 82 gezogen. Der Flusspfad 239 setzt sich durch das Fahrzeug 82 zu dem Rückfluss-Kollektor 192 und zurück zu dem Magneten 182 fort. Die Richtung des Flusses zwischen den Polen 200 und 202 hängt von der Polarisierung der Pole ab. Der obere Fluss-Kollektor 186 erstreckt sich parallel und nahe zu dem Fahrzeug 82 und ist nahe dem Pol 200 des Magneten 182 positioniert. Der Rückfluss-Kollektor 192 erstreckt sich parallel und nahe zu dem Fahrzeug 82 und ist nahe zu dem Pol 202 des Magneten 182 positioniert. Der obere Fluss-Kollektor 186, Rückfluss-Kollektor 192 und das Fahrzeug 82 sehen somit einen Niedrigreluktanzpfad zwischen den Polen 200 und 202 des Magneten 182 vor, wenn sich die Vorrichtung 10 in dem Zustand der 7C befindet.

Wenn die Vorrichtung 10 in den Zustand der 7C gesetzt wird, bewegt sich das Fahrzeug 82 zu einer Position relativ zu der Sensoranordnung 80, der eine Veränderung in dem Zustand der Hall-Effekt-Einrichtung 184 bewirkt. Wenn sich das Fahrzeug 82 in dieser Position befindet, kann das Magnetfeld, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt, eine relativ niedrige Flussdichte besitzen. Die Hall-Effekt-Einrichtung 184 kann somit einen entsprechenden Zustand besitzen, wie zum Beispiel einen „NIEDRIG"- oder „AUS"-Zustand mit einer entsprechenden Ausgangsgröße. Diese Veränderung des Zustand in der Hall-Effekt-Einrichtung 184 ist somit eine Anzeige dafür, dass das Fahrzeug 82 mit einem vorbestimmten Abstand von der Sensoranordnung 80 positioniert ist.

Alternativ sollte es offensichtlich sein, dass das Fahrzeug 79 mit der Sensoranordnung 80 sich dem Fahrzeug 82 nähern könnte, an Stelle dass sich das Fahrzeug 82 dem Fahrzeug nähert. Jedoch wäre das Prinzip des Betriebs der Sensoranordnung 80 und des Fahrzeugs 82 für diese Situation das Gleiche wie für das Fahrzeug 82, das sich dem Fahrzeug 79 nähert.

Schematisch in 2 dargestellt wird das Ausgangssignal von der Sensoranordnung 80, d.h. der Hall-Effekt-Einrichtung 184, zu einer Steuervorrichtung 251 geleitet. Die Steuervorrichtung 251 kann einen Mikrocomputer eine integrierte Schaltung, eine Vielzahl von diskreten Komponenten oder eine Kombination von integrierten Schaltungen und diskreten Komponenten aufweisen, die konfiguriert sind, um erwünschte Funktionen vorzusehen. Die Steuervorrichtung 251 ist elektrisch an eine Anzeigevorrichtung 252 gekoppelt, wie zum Beispiel eine visuelle oder hörbare Einrichtung, die den Fahrer warnt, dass sein Fahrzeug 79 sich in der Gefahr befindet, mit dem Fahrzeug 82 zusammen zu stoßen. Eine solche visuelle Einrichtung kann zum Beispiel ein licht sein, das auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs 79 angebracht ist.

Die Steuervorrichtung 251 verwendet das Ausgangssignal von der Sensoranordnung 80, um die Betätigung der Anzeigevorrichtung 252 zu steuern. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung, wenn das Ausgangssignal der Sensoranordnung 80 anzeigt, dass sich die Sensoranordnung 80 auf oder innerhalb eines vorbestimmten Abstandes von dem Fahrzeug 82 befindet, die Anzeigevorrichtung 252 betätigen.

Fachleute werden erkennen, dass die Konfiguration der Vorrichtung, von der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen kann ohne sich von dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Zum Beispiel ist die Vorrichtung 10 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel so konfiguriert, dass das Fahrzeug 82 die Flussdichte des Magnetfeldes reduziert, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt, wenn sich das Fahrzeug 82 in unmittelbare Nähe zu der Sensoranordnung 80 bewegt. Die Vorrichtung 10 könnte jedoch so konfiguriert sein, dass die Flussdichte des Magnetfelds, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung 184 wirkt, sich erhöht, während sich das Fahrzeug 82 in unmittelbare Nähe zu dem Sensor 80 bewegt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verändert das Fahrzeug 82 den Flusspfad des Magnetfelds, um das Feld von der Hall-Effekt-Einrichtung 184 weg anzuziehen. Die Vorrichtung 10 könnte jedoch so konfiguriert sein, dass das Fahrzeug 82 den Flusspfad 239 des Magnetfelds verändert, um das Feld zu der Hall-Effekt-Einrichtung 184 anzuziehen.

Als ein weiteres Beispiel könnte die Hall-Effekt-Einrichtung 184 der vorliegenden Erfindung an Stelle bipolar zu sein eine ratiometrische Hall-Effekt-Einrichtung sein. Eine ratiometrische Einrichtung besitzt ein Ausgangssignal, das als eine Funktion der Flussdichte des Magnetfelds variiert, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung wirkt. Das Ausgangssignal der ratiometrischen Hall-Effekt-Einrichtung könnte in einer Schaltung implementiert sein, die so konfiguriert ist, dass der Strom oder die Spannung des Ausgangssignals als eine Funktion der Flussdichte des Magnetfelds variiert, das auf die Hall-Effekt-Einrichtung einwirkt. Solch eine ratiometrische Hall-Effekt-Einrichtung kann in der Sensor-Konfiguration der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um ein Signal vorzusehen, das als eine Funktion des Abstandes zwischen der Sensoranordnung 80 und dem Fahrzeug 82 variiert, an Stelle eines „AN/AUS"-Signals, das eine Anzeige bildet, ob das Fahrzeug 82 sich auf oder innerhalb eines vorbestimmten Abstands von der Sensoranordnung 80 befindet. In dieser Konfiguration würde der Sensor ein variables Signal vorsehen, das eine Anzeige bildet für den tatsächlichen Abstand zwischen der Sensoranordnung 80 und dem Fahrzeug 82 an Stelle eines diskreten Signals, das eine Anzeige bildet dafür, ob sich das Fahrzeug 82 auf oder innerhalb eines vorbestimmten Abstands von der Sensoranordnung 80 befindet.

8 stellt eine alternative Sensoranordnung 280 dar, die den Abfühlbereich einstellt. Elemente der Sensoranordnung 280, die ähnlich denen der Sensoranordnung 80 der 27C sind, werden die gleichen Bezugszeichen besitzen. Diese Sensoranordnung 280 umfasst eine zylindrische, elektromagnetische Spule 282, die um den Magneten 182 gewickelt ist und als eine zweite Quelle des Magnetflusses wirkt. Spannung wird durch eine Leistungsquelle, zum Beispiel eine Fahrzeugbatterie, an die Spule 282 geliefert. Eine Spannungseinstelleinrichtung 284, zum Beispiel ein Potentiometer, wird an die Spule 282 und die Leistungsquelle gekoppelt. Ein Benutzer, zum Beispiel der Fahrzeugfahrer, bedient die Spannungseinstelleinrichtung 284, um den Spannungsbetrag über die Spule 282 zu steuern.

Die Spule 282 wirkt auf den Magneten, um einen zusätzlichen Magnetfluss, basierend auf der Spannungsgröße, die über die Spule 282 fließt, zu erzeugen. Dieser zusätzliche magnetische Fluss lässt zu, dass sich die Flusslinien weiter von dem Sensor 280 ausdehnen und dadurch den Abfühlbereich der Sensoranordnung 280 oder den Abstand vergrößern, mit dem die Sensoranordnung 280 das Fahrzeug 82 abfühlen kann. Um den Abfühlbereich der Sensoranordnung 280 zu vergrößern, betreibt ein Benutzer die Spannungseinstelleinrichtung 284, um mehr Spannung an die Spule 282 zu liefern. Um den Abfühlbereich der Sensoranordnung 280 zu verringern, betreibt ein Benutzer die Spannungseinstelleinrichtung 284, um weniger Spannung an die Spule 282 zu liefern. In allen anderen Aspekten ist die Sensoranordnung 280 ähnlich der zuvor erwähnten Sensoranordnung 80.

9 ist eine schematische Darstellung von Fahrzeugen auf einem typischen Parkplatz, auf dem bei dem Fahrzeug 79 während des Parkens zwei von dessen Näherungssensoranordnungen 80a und 80b ein geparktes Fahrzeug 82 wahrnehmen. Genau gesagt, verursachten die Näherungssensoranordnungen 80a und 80b, dass die Steuervorrichtung 251 die Anzeigevorrichtung 252 betätigt, als sich die vordere Stoßstange 81 des Fahrzeugs 79 zu einer Position gefährlich nahe an dem parkenden Fahrzeug 82 bewegte, die nach vorne benachbart zu dem Parkraum des parkenden Fahrzeugs 79 gelegen war.

10 ist eine schematische Darstellung von Fahrzeugen auf einem typischen Parkplatz, die das Fahrzeug 79 zeigen, das aus einem Parkraum zurück setzt, wobei zwei seiner Näherungssensoranordnungen 80e und 80d benachbart parkende Fahrzeuge 82a und 82b wahrnehmen. Die Näherungssensoranordnung 80e bewirkt, dass die Steuervorrichtung 251 die Anzeigevorrichtung 252 betätigt, wenn das herausfahrende Fahrzeug 79 scharf links schwenkt und sich zu einer Position gefährlich nahe dem parkenden Fahrzeug 82a bewegt, das benachbart der linken Seite des herausfahrenden Fahrzeugs 79 angeordnet ist. Die Näherungssensoranordnung 80d bewirkt ebenfalls, dass die Steuervorrichtung 251 die Anzeigevorrichtung 252 während des gleichen Manövers betätigt, wenn das herausfahrende Fahrzeug 79 sich zu einer Position gefährlich nahe dem geparkten Fahrzeug 82b bewegt, das benachbart zu der rechten Seite des herausfahrenden Fahrzeugs 79 angeordnet ist.

11 ist eine schematische Darstellung von Fahrzeugen in benachbarten Fahrspuren, die in Richtungen fahren, die durch die Pfeile D angezeigt werden. Bei zwei der Fahrzeuge 79a, 79b detektiert dessen jeweilige Näherungssensoranordnung ein Fahrzeug in seiner benachbarten Fahrspur. Die Näherungssensoranordnung 80c des Fahrzeugs 79a veranlasste die Steuervorrichtung 251, die Anzeigevorrichtung 252 zu betätigen, als sich das Fahrzeug 79a zu einer Position, gefährlich nahe an einem entgegenkommenden Fahrzeug 82e, das in der gegenüberliegenden Fahrspur fuhr, bewegte. Die Näherungssensoranordnung 80d des Fahrzeugs 79b veranlasste die Steuervorrichtung 251, die Anzeigevorrichtung 252 zu betätigen, als sich das Fahrzeug 79b zu einer Position gefährlich nahe an dem Fahrzeug 82d, das in der gleichen Richtung in der benachbarten Fahrspur fährt, bewegte.

Andere Näherungssensoranordnungen 80 können verwendet werden, um Fahrzeuge oder Objekte in anderen potentiellen Zusammenstoßsituationen zu detektieren. Zum Beispiel können die Näherungssensoranordnungen 80g und 80h bewirken, dass die Steuervorrichtung 251 die Anzeigevorrichtung 252 betätigt, wenn das Fahrzeug zu einer gefährlich nahen Position an ein anderes Fahrzeug oder Objekt, das sich hinter dem Fahrzeug 79 befindet, zurücksetzt.

Aus obiger Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen entnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angehängten Ansprüche abgedeckt werden.


Anspruch[de]
Eine Vorrichtung zum Abfühlen der Annäherung eines ersten Fahrzeugs an ein Objekt, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:

eine Ansammlung von Sensoren, die an dem ersten Fahrzeug angebracht ist, wobei die Sensoren Hall-Effekt-Sensoren aufweisen; und wobei die Ansammlung der Sensoren ein Ausgangssignal vorsieht, wenn sie in der Nähe des Objekts lokalisiert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Objekt ein zweites Fahrzeug ist und ferner eine Anzeige umfasst, die betriebsmäßig mit den Sensoren verbunden ist, um anzuzeigen, wann das erste Fahrzeug in der Nähe des zweiten Fahrzeugs lokalisiert ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das erste Fahrzeug entweder eine vordere Stoßstange oder eine hintere Stoßstange umfasst, wobei mindestens einer der Sensoren entweder an einer der vorderen Stoßstange oder der hinteren Stoßstange angebracht ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das erste Fahrzeug einen Körper besitzt, wobei der Körper einen Schlitz besitzt, der darin gebildet ist, um einen der Sensoren aufzunehmen. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jeder der Sensoren eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Abfühlbereichs des Sensors umfasst. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Sensor einen Magnet umfasst, eine elektromagnetische Spule, die um den Magneten herum gewickelt und betriebsmäßig mit der Einstelleinrichtung verbunden ist, wobei die Einstelleinrichtung die Spannungsgröße steuert, die über die Spule läuft, wobei der Abfühlbereich des Sensors basierend auf der Spannungsgröße eingestellt wird, die sich über die Spule bewegt. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Hall-Effekt-Sensor auf eine Veränderung in einem Magnetfeld anspricht, das auf den Hall-Effekt-Sensor wirkt, einen Magnet zum Erzeugen eines Magnetfeldes, das auf den Hall-Effekt-Sensor wirkt, wobei das zweite Fahrzeug das Magnetfeld, das auf den Hall-Effekt-Sensor wirkt, verändert, wenn sich die Position des zweiten Fahrzeugs relativ zu dem Sensor verändert, erste und zweite Fluss-Kollektoren, die auf einer Seite des Magneten gelegen sind, um das Magnetfeld auf den Hall-Effekt-Sensor zu konzentrieren, und einen dritten Fluss-Kollektor, der auf einer zweiten Seite des Magneten gelegen ist, und zwar gegenüber der einen Seite zum Reduzieren der Reluktanz eines magnetischen Feldlinienpfades durch das zweite Fahrzeug. Sensor gemäß Anspruch 7, wobei die ersten und zweiten Fluss-Kollektoren benachbart zu einem ersten Pol des Magneten gelegen sind und wobei der dritte Fluss-Kollektor benachbart zu einem zweiten Pol des Magneten, gegenüber dem ersten Pol, gelegen ist.






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