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Dokumentenidentifikation DE102005047332A1 05.04.2007
Titel Sensoranordnung für Kfz-Einparkhilfe
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Faber, Heiko, 70372 Stuttgart, DE;
Paasche, Sascha, Dr.-Ing., Tokio/Tokyo, JP;
Schwarzhaupt, Andreas, Dr.-Ing., 76829 Landau, DE;
Spiegelberg, Gernot, Prof. Dr.-Ing., 71296 Heimsheim, DE;
Sulzmann, Armin, Dr.-Ing., 68723 Oftersheim, DE
DE-Anmeldedatum 30.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005047332
Offenlegungstag 05.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.2007
IPC-Hauptklasse G08G 1/16(2006.01)A, F, I, 20050930, B, H, DE
Zusammenfassung Zur Verbesserung der Auflösung und Bereichsüberdeckung bei Einparkhilfen schlägt die Erfindung vor, neben Sensoren, die so angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen Annäherungen in Fahrtrichtung und quer dazu detektieren, auch weitere Sensoren einzusetzen, die sich annähernde Gegenstände unter einem anderen Winkel (z.B. 45°) zur Fahrtrichtung erfassen. Diese Sensoren werden insbesondere im Bereich kritischer Fahrzeugteile in Ergänzung zu den in bekannter Weise ausgerichteten Sensoren eingesetzt. Die Sensoren selbst können dabei als Standardausführung vorliegen und werden beispielsweise über entsprechende Halterungen mit voreingestelltem Winkel montiert.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Systeme in Fahrzeugen, die durch Erfassung des Nahbereichs in der Umgebung eines Fahrzeuges mittels spezieller Detektoren, eine Unterstützung des Fahrers bei schwierigen Manövern, wie z.B. Einparkvorgängen ermöglichen.

Für den Fahrer sind Distanzen zu Gegenständen im unmittelbaren Nahbereich des Fahrzeugs i.a. nur schlecht erkennbar. Dies gilt insbesondere für den Front- und Heckbereich des Fahrzeugs, der oft nicht oder nur teilweise (z.B. über Spiegel) vom Fahrer eingesehen werden kann. Durch Irrtum bei Abschätzen des verbleibenden Freiraums besteht bei engen Rangierverhältnissen erhöhte Kollisionsgefahr. Insbesondere bei größeren Fahrzeugen (Van, Bus, LKW) sind die geschilderten Probleme bekannt.

Um hier eine Unterstützung zu bieten werden in moderne Fahrzeuge seit einiger Zeit Warnsysteme eingebaut, die dem Fahrer eine Annäherung von kritischen Fahrzeugteilen an externe Gegenstände signalisieren, beispielsweise durch optische oder akustische Signale. Hierzu werden vorzugsweise mehrere Nahbereichssensoren verwendet, die typischerweise im Front/Heck-Bereich des Fahrzeugs integriert sind (Kotflügel, Spoiler, usw.). Zum Einsatz gelangen dabei u.a.

Nahbereichsradar, Untraschallsensoren, Infrarotdetektoren oder auch kapazitive Annäherungsschalter.

Hauptproblematik bei diesen bekannten Systemen sind die Bereichsüberdeckung (horizontal und vertikal) und Auflösung. Eine unzulängliche Bereichsüberdeckung (beispielsweise Erfassung nur eines Teilbereichs, z.B. nur in einem bestimmten Bodenabstand, kann u.U. ungünstig liegende Gegenstände (z.B. herausstehende Anhängerkupplung eines Fremdfahrzeugs) nicht rechtzeitig erfassen und zu Beschädigungen führen. Bei einer unzureichenden Auflösung können sehr schmale Gegenstände (Draht, Stange, dünne Platte o.ä.) nicht richtig erfaßt werden. Desweiteren können am Fahrzeug selbst zusätzlich auch gegenüber der normalen Fahrzeugkontur exponierte Komponenten vorhanden sein (Anhängerkupplung, Auflieger o.ä.), die durch ihre Lage und herausragende Form besonders kollisionsgefährdet sind. Derartige kritische Bereiche werden von den üblichen Anordnungen der Nahbereichsdetektoren i.a. nicht oder nur unzureichend abgesichert.

Die vorliegende Erfindung geht aus von diesem Stand der Technik. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, für Fahrzeuge ein verbessertes System zur Erfassung sich annähernder Gegenstände zu entwickeln. Diese Aufgabe wird bei einem System gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale. Details und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren und den darin verwendeten Bezugszeichen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein erstens Ausführungsbeipiel mit zwei Nahbereichssensoren in einem ca. 45° Winkel

2 Beispiel für ein gewinkeltes Halterungselement

3 Anordnung von angewinkelten Sensoren im Bereich einer Sattelzugmaschine.

Zur Verbesserung der Auflösung und Bereichsüberdeckung schlägt die Erfindung vor, neben Sensoren, die so angeordnet sind, dass sie im wesentlichen Annäherungen in Fahrtrichtung und quer dazu detektieren, auch weitere Sensoren einzusetzen, die sich annähernde Gegenstände unter einem anderen Winkel (z.B. 45°) zur Fahrtrichtung erfassen. Diese Sensoren werden insbesondere im Bereich kritischer Fahrzeugteile in Ergänzung zu den in bekannter Weise ausgerichteten Sensoren eingesetzt. Die Sensoren selbst können dabei als Standardausführung vorliegen und werden beispielsweise über entsprechende Halterungen mit voreingestelltem Winkel montiert.

Die 1 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung im Bereich einer Fahrzeugfront. Neben vier Sensoren standardmäßig in Fahrtrichtung (2, 3, 4, 5) sind hier symmetrisch zwei Sensoren (1, 6) im stark gekrümmten Teil der Fahrzeugfront unter einem ca. 45°-Winkel angeordnet. Diese Sensoren erfassen somit sich nähernde Objekte gerade in diesem kritischen, besonders schlecht einsehbaren Schwenkbereich. Wie hier skizziert, ist der Winkel entsprechend der Fahrzeugkontur gewählt, d.h die Hauptachse des Sensorerfassungsbereichs bildet mit der Fahrzeugoberfläche einen rechten Winkel. Durch diese Anordnung ist auch dieser exponierte Teil gut gesichert ist. Je nach Gestaltung der Fahrzeugkarosserie sind hier natürlich auch andere Winkelstellungen möglich. Ebenso können mehrere und unterschiedlich angewinkelte Sensoren eingesetzt werden, wenn die Kontur des Fahrzeug anders geformt ist. Dabei können die Sensoren, wie in 1 dargestellt beispielsweise direkt in die Verkleidung integriert werden oder über Halterungen am Rahmen oder anderen tragenden Teilen fixiert sein.

2 zeigt ein einfaches Beispiel für eine derartige Sensorhalterung. Ein angewinkeltes Montage-Blech 7 – hier mit einem 115° Winkel dargestellt – weist im angewinkelten Teil eine Bohrung 9 zur Aufnahme eines Sensors 10 auf. Über Bohrung 8 wird das Montage-Blech am Fahrzeug angebracht. Durch Drehung um die Achse der Bohrung 8 kann die Richtung des Sensorerfassungsbereichs verändert werden.

3 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem das Fahrzeug verschiedene unterschiedlich exponierte Teile aufweist, deren Nahbereich durch entsprechende Sensoren mit verschiedenen Winkelanordnungen überwacht wird. Dargestellt ist eine Ansicht des Fahrzeughecks einer Sattelzugmaschine von oben betrachtet. In den Seitenteilen (11, 12 sind jeweils Sensoren (13, 14) integriert und unter einem Winkel angebracht, der hier als Beispiel etwa 30° beträgt. Über Sensorhalterungen sind an den Druckluftbehältern (15, 16) weitere Sensoren (17, 18) mit einem Winkel angebracht, der so gewählt ist, dass sich die Erfassungsbereiche mit anderen Sensoren überdecken. Die mittleren Sensoren (19, 20) sind hier in bekannter Weise im hinteren Rahmenquerträger 21 mit Erfassungsbereichen in Fahrtrichtung eingebaut.

Die dargestellten Beispiele zeigen Sensoranordnungen in symmetrischer Aufteilung. Andere Anordnungen sind je nach Fahrzeugtyp ebenfalls möglich. Auch sind die Winkeleinstellungen nicht nur in horizontaler Ebene möglich, sondern können – z.B. mittels Drehung der Sensorhalterung 7 – ebenso vertikal verändert werden, um z.B. bodennahe Fahrzeugteile zu schützen.


Anspruch[de]
Vorrichtung in Fahrzeugen mit Nahbereichssensoren (2, 3, 4, 5) zur Erfassung sich annähernder Objekte, dadurch gekennzeichnet, dass in exponierten Fahrzeugbereichen z.B. mit kleinem Krümmungsradius Nahbereichssensoren (1, 6; 13, 14; 17, 18) vorhanden sind, die in einem vorgegebenen Winkel schräg zur Fahrtrichtung und/oder der Horizontalen angeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die schräg angeordneten Nahbereichssensoren (1, 6) so angebracht sind, dass die Hauptachse des Sensorerfassungsbereichs mit der Oberfläche der Karosserieverkleidung einen rechten Winkel bildet. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahbereichssensoren (1, 6) in der Karosserieverkleidung des Fahrzeugs integriert angebracht sind. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg angeordneten Nahbereichssensoren (13, 14; 17, 18) an bzw. auf herausstehenden Fahrzeugteilen (11, 12; 15, 16) angebracht sind. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahbereichssensoren (13, 14; 17, 18) mittels gewinkeltem Montagelement (7) verstellbar angebracht sind.






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