DE10016147A1

DE10016147A1 - Abstandsmeßvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10016147A1
Application number: DE10016147A
Authority: DE
Inventors: Dieter Falzewski
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Abstandes eines Kraftfahrzeuges zu einem Hindernis, insbesondere zur Verwendung als Einparkhilfe, mit mindestens einem Ultraschallsensor (2) und einem dem Ultraschallsensor zugeordneten Antrieb. Um den Ultraschallsensor weitgehend unsichtbar und geschützt anordnen zu können, vorzugsweise im Lüftungsgitter (3) eines Kraftfahrzeuges (1), ohne daß das Lüftungsgitter störende Reflektionen und/oder Beugungen der Ultraschallwellen verursacht, wird vorgeschlagen, daß der Ultraschallsensor (2) mittels des Antriebes aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung und umgekehrt bewegbar ist. Optional kann dabei zusätzlich vorgesehen sein, daß der Ultraschallsensor (2) in der ausgefahrenen Stellung durch den Antrieb oder einen weiteren Antrieb vertikal und/oder horizontal verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Abstandes eines Kraftfahrzeuges zu einem Hindernis, insbesondere zur Verwendung als Einparkhilfe, mit mindestens einem Ultraschallsensor und einem dem Ultraschallsensor zugeordneten Antrieb.

Aus der DE 42 42 636 A1 ist eine Vorrichtung zur Erkennung von Hindernissen im Bereich einer Fahrtrasse eines Fahrzeuges bekannt, bei der mittels eines Senders, insbesondere eines Ultraschallsenders und eines Signalreflektionen detektierenden Empfängers Hindernisse geortet werden. Der Sender und der Empfänger sind zu einer gemeinsamen, an der Front des Fahrzeuges angeordneten Sende- und Empfangseinrichtung zusammengefaßt, die mittels eines Antriebselements um eine lotrechte Drehachse hin- und hergeschwenkt wird. Der Sender und/oder der Empfänger weisen dabei eine Richtcharakteristik auf, die in horizontaler Richtung relativ schmal und in vertikaler Richtung relativ breit aufgefächert ist. Aus einem Winkel bezogen auf die Fahrtrichtung und der Laufzeit der vom Sender ausgesendeten, vom Hindernis reflektierten und vom Empfänger empfangenen Signale kann die Lage und die Entfernung eines Hindernisses in bezug auf das Fahrzeug ermittelt werden.

In der DE 91 06 201 U1 ist eine Einparkhilfe für Kraftfahrzeuge offenbart, die einen Kontaktsensor aufweist, der an der Spitze einer nach Art eines Teleskops mit einem Motor ein- und ausfahrbaren Trägerstange angeordnet ist und bei Berührung eines Hindernisses ein Signal abgibt. Der Motor ist an der Karosserie oder der Stoßstange des Kraftfahrzeugs befestigt. In der DE 91 06 201 U1 wird bezüglich berührungslos funktionierender Sensoren bemängelt, daß diese aufgrund ihrer Elektronik ungünstige Meßtoleranzen aufwiesen und einer starken Verschmutzung ausgesetzt seien, die in kürzester Zeit zum Ausfall derartiger Einparkhilfen führen könne.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, bei einer Einparkhilfe für Kraftfahrzeuge unter Verwendung von Ultraschallsensoren die Ultraschallsensoren an einer Stelle anzuordnen, an welcher sie weitgehend unsichtbar sind, um die Formgebung bzw. das Aussehen des Fahrzeuges nicht zu beeinträchtigen, sowie mechanisch und möglichst auch gegen Verschmutzung geschützt sind. Vorzugsweise wird hierzu vorgeschlagen, die Ultraschallsensoren im Lüftungsgitter des Fahrzeugs anzuordnen. Dies ist jedoch in akustischer Hinsicht ungünstig, da das Lüftungsgitter störende Reflektionen und/oder Beugungen der Ultraschallwellen verursacht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art der Ultraschallsensor mittels des Antriebes aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung und umgekehrt bewegbar ist.

Der Ultraschallsensor kann somit unsichtbar in einer schützenden Vertiefung, insbesondere im Lüftungsgitter des Fahrzeugs angeordnet und hieraus bei Bedarf in eine optimale Sende- und Empfangsposition ausgefahren werden. Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß der Antrieb durch einen am Armaturenbrett oder Lenkrad angeordneten Schalter manuell betätigt wird. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung kann dem Antrieb aber auch eine Steuereinrichtung zugeordnet sein, die bei Unterschreiten eines bestimmten vorgebbaren Geschwindigkeitswertes den Antrieb automatisch ansteuert, so daß der Ultraschallsensor ausgefahren wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Ultraschallsensor in der ausgefahrenen Stellung durch den Antrieb oder einen weiteren Antrieb in definierte vertikale und/oder horizontale Winkelstellungen verschwenkbar ist. Hierdurch kann der Erfassungsbereich des einzelnen Sensors vergrößert und somit gegebenenfalls die Anzahl der erforderlichen Sensoren reduziert werden.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf die Front eines ein Lüftungsgitter aufweisenden Kraftfahrzeuges, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung des Abstandes des Kraftfahrzeuges zu einem Hindernis ausgestattet ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Fahrzeugfront gemäß Fig. 1, wobei sich der Ultraschallsensor der Abstandsmeßvorrichtung in der ausgefahrenen Stellung befindet, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abstandsmeßvorrichtung.

Das in den Fig. 1 und 2 nur teilweise dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist eine Vorrichtung zur Messung des Abstandes des Kraftfahrzeuges zu einem Hindernis auf. Bei dem Hindernis kann es sich beispielsweise um ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein stehendes Objekt, insbesondere ein abgestelltes Fahrzeug handeln. Vorzugsweise kann die Abstandsmeßvorrichtung als Einparkhilfe verwendet werden. Die Abstandsmeßvorrichtung weist mindestens einen Ultraschallsensor 2 auf, der in einer schützenden Vertiefung des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sitzt der Ultraschallsensor 2 im Lüftungsgitter 3 des Fahrzeuges 1. Dem Ultraschallsensor 2 ist ein Antrieb zugeordnet, mittels dem er aus einer eingefahrenen Stellung (Fig. 1) in eine ausgefahrene Stellung (Fig. 2) und umgekehrt bewegt werden kann. In der eingefahrenen Stellung ist der Ultraschallsensor 2 von außen nicht sichtbar und mechanisch sowie gegen Verschmutzung geschützt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Ein- und Ausfahren des Ultraschallsensors 2 mittels eines eine Teleskopstange 4 aufweisenden Schubantriebes 5. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Schubantrieb 5 an einem gelenkig gelagerten Träger 6 befestigt. Der Träger 6 weist eine Durchgangsbohrung 7 auf, durch die eine mit einem Außengewinde versehene, die Teleskopstange 4 umgebende Führungshülse 8 hindurchgeführt ist. Die Führungshülse 8 ist mit dem Gehäuse 9 des Schubantriebes 5 fest verbunden und durch eine Mutter 10 mit dem Träger 6 verschraubt. Der Träger 6 ist vorzugsweise im Motorraum des Kraftfahrzeuges 1 hinter dem Lüftungsgitter 3 montiert. Die Länge der den Ultraschallsensor 2 an ihrem vorderen Ende tragenden Teleskopstange 4 ist so bemessen, daß der Ultraschallsensor 2 aus der eingefahrenen Stellung durch das Lüftungsgitter 3 hindurch in eine optimale Sende- und Empfangsposition ausgefahren werden kann. Die Betätigung des Schubantriebes 5 kann beispielsweise durch einen am Armaturenbrett oder am Lenkrad angeordneten Schalter (nicht gezeigt) erfolgen. Vorzugsweise kann dem Antrieb 5 aber auch eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) zugeordnet sein, die bei Unterschreiten einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle den Antrieb 5 automatisch ansteuert, so daß die Teleskopstange 4 mit dem daran angebrachten Ultraschallsensor 2 ausgefahren wird. Außer einer translatorischen Verstellbarkeit kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Ultraschallsensor 2 zusätzlich in definierte vertikale und/oder horizontale Winkelstellungen verfahren werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 kann der Ultraschallsensor 2 nicht nur translatorisch ausgefahren werden, sondern zusätzlich in einer Ebene, beispielsweise einer Vertikalebene verschwenkt werden. Hierzu ist an dem Gehäuse 9 des Schubantriebes 5 eine kreisbogenförmige Verzahnung 11 ausgebildet, deren Mittelpunkt im Drehpunkt der dem Träger 6 zugeordneten Gelenkverbindung 12 liegt. In die Verzahnung 11 greift ein Zahnrad 13 ein, das von einem nicht dargestellten, in seiner Drehrichtung umschaltbaren Elektromotor angetrieben wird. Dem Ultraschallsensor 2 ist eine Winkelmeßeinrichtung (nicht gezeigt) zugeordnet, mit der der jeweilige Schwenkwinkel in bezug auf eine vorgegebene Senderichtung des Ultraschallsensors 2 erfaßt wird. Die vorgegebene Senderichtung des Ultraschallsensors 2 kann beispielsweise parallel zur Längsachse des Kraftfahrzeugs 1 verlaufen. Aus dem gemessenen Winkel und der Laufzeit der Ultraschallwellen kann dann - wie an sich bekannt - die Lage und die Entfernung eines Hindernisses in bezug auf das Fahrzeug ermittelt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar. So kann beispielsweise der das Ausfahren des Ultraschallsensors 2 ermöglichende Schubantrieb unmittelbar auf der Motorwelle eines eine Winkel-Verstellbarkeit ermöglichenden Motors gelagert sein. Des weiteren gibt es für den Antrieb zum Ausfahren des Ultraschallsensors verschiedene Realisierungsmöglichkeiten; insbesondere kann der Antrieb als bistabiler Elektromagnetantrieb ausgeführt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Messung des Abstandes eines Kraftfahrzeuges zu einem Hindernis, insbesondere zur Verwendung als Einparkhilfe, mit mindestens einem Ultraschallsensor (2) und einem dem Ultraschallsensor zugeordneten Antrieb (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsensor (2) mittels des Antriebes (5) aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung und umgekehrt bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) durch einen am Armaturenbrett oder Lenkrad angeordneten Schalter manuell betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb (5) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die bei Unterschreiten eines Geschwindigkeitswertes den Antrieb automatisch ansteuert, so daß der Ultraschallsensor (2) ausgefahren wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein bistabiler Antrieb ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Schwenk- oder Schubantrieb ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsensor (2) in der ausgefahrenen Stellung durch den Antrieb oder einen weiteren Antrieb vertikal verschwenkbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsensor (2) in der ausgefahrenen Stellung durch den Antrieb oder einen weiteren Antrieb horizontal verschwenkbar ist.