DE10335757A1

DE10335757A1 - Distance measurement device for vehicle, determines distance to obstacle in vicinity of vehicle using adjustable sensor

Info

Publication number: DE10335757A1
Application number: DE10335757A
Authority: DE
Inventors: Holger Dr. Grünleitner; Helmut Dr. Riedel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2005-03-03

Abstract

The device comprises a sensor (3) for performing two functions: monitoring the vicinity of the vehicle and determining the distance to the detected object, e.g. another vehicle. A positioning device (5) sends a signal (S) to the sensor (3) for moving it about a vertical (A) or a horizontal (A') axis in a sweeping fashion and detect any obstacles (2, 2') in the path of the vehicle. Once detected the distance (D,D') to the object (2,2') is measured. The sensor can be of any type, e.g. microwave, IR, and/or laser. The positioning device (5) is electronically controlled (9) based on signals from a braking system (10), airbag device (11), steering sensor (6), brake sensor (7), or acceleration sensor (8). An independent claim is also included for a distance measurement method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeuges, mit einer Sensoreinrichtung die gemäß einer ersten Funktion das Fahrzeugumfeld überwacht und gemäß einer zweiten Funktion den Abstand zu wenigstens einem der im Fahrzeugumfeld befindlichen Objekte bestimmt.The The present invention relates to an apparatus and a method for distance determination of objects in the environment of a motor vehicle, with a sensor device according to a first function the Vehicle environment monitors and according to one second function the distance to at least one of the vehicle environment determined objects determined.

Gattungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeuges sind aus dem Stand der Technik im wesentlichen als sogenannte Einparkhilfen bekannt. Dabei ist an der Front und/oder an dem Heck des Kraftfahrzeuges eine starre Sensoreinrichtung angebracht, welche innerhalb ihrer Reichweite bzw. innerhalb ihres Detektionsraumwinkels ein Objekt erkennt, den Abstand des Kraftfahrzeuges zu diesem Objekt ermittelt und analog dazu ein akustisches Signal ausgibt, welches den Fahrer des Kraftfahrzeuges beim Einparkvorgang unterstützt. Die Erkennung des Objektes und die Ermittlung des Abstandes erfolgt dabei zumeist durch den Einsatz sogenannter Laufzeitverfahren, wobei ein ausgesandtes Lasersignal, Mikrowellensignal oder Ultraschallsignal an dem zu messenden Objekt reflektiert wird und die für den Hin- und Rücklauf benötigte Zeit des Signals gemessen wird. Abgesehen davon ist jedoch auch eine Bildsensorik bzw. Videosensorik mit Symmetrieermittlung und Stereobildverarbeitung oder eine direkte Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug einsetzbar.Generic devices and method for determining the distance of objects in the environment of a Motor vehicles are known from the prior art essentially as so-called parking aids known. It is at the front and / or attached to the rear of the motor vehicle, a rigid sensor device, which within their range or within their detection space angle an object recognizes the distance of the motor vehicle to this object determined and analogue outputs an audible signal, which supports the driver of the motor vehicle during the parking process. The Detection of the object and the determination of the distance takes place mostly through the use of so-called runtime method, wherein an emitted laser signal, microwave signal or ultrasound signal is reflected on the object to be measured and the and return needed Time of the signal is measured. Apart from that, however, too an image sensor or video sensor with symmetry detection and Stereo image processing or direct communication of vehicle usable for vehicle.

Darüber hinaus gibt es Vorrichtungen und Verfahren zur Abstandsbestimmung von bewegten Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeuges, die aktiv in die Steuerung des Kraftfahrzeuges eingreifen und als sogenannte intelligente Tempomaten arbeiten. Die dabei verwendeten Sensoreinrichtungen, wie Mikrowellensensoren oder Infrarotsensoren, erlauben jedoch keine ausreichend sichere Klassifizierung der zu bestimmenden Objekte. Zudem können die zu bestimmenden Objekte in Kurvenfahrten den Erfassungsbereich verlassen oder andere nicht zu bestimmende Objekte in den Erfassungsbereich eintreten und zu Fehlfunktionen führen. Deshalb eignen sich diese Vorrichtungen und Verfahren nicht für den Einsatz bei sicherheitsrelevanten Funktionen des Kraftfahrzeuges.Furthermore There are devices and methods for determining the distance of moving objects in the environment of a motor vehicle, which is actively involved in the control of Motor vehicle intervene and as so-called intelligent cruise control work. The sensor devices used here, such as microwave sensors or infrared sensors, but do not allow sufficiently safe Classification of the objects to be determined. In addition, the to be determined objects in cornering leave the detection area or other objects not to be determined in the detection area enter and cause malfunction. That's why they are suitable Devices and methods not for use in safety-related Functions of the motor vehicle.

Die Druckschrift DE 41 10 132 A1 zeigt ein Fahrzeugabstandssteuergerät, welches den Abstand zwischen zwei hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen steuert. Dieses Fahrzeugabstandssteuergerät umfasst einen Spurverfolgungssucher, der zur Spurverfolgung und Abstandsmessung ein Paar parallel zueinander angeordneter optischer Systeme und einen Bildsensor aufweist, ein Beobachtungsmittel, das Licht aussendet und anhand der Reflektion des Lichtes das unerwartet nahe Auftauchen eines anderen Kraftfahrzeugs erfasst, sowie eine Steuereinheit, die den Abstand zwischen den beiden Kraftfahrzeugen steuert und beim unerwartet nahen Auftauchen eines anderen Kraftfahrzeuges ein Alarmsignal erzeugt.The publication DE 41 10 132 A1 shows a vehicle distance control device, which controls the distance between two consecutive motor vehicles. This vehicle distance control apparatus comprises a tracking searcher having a pair of mutually parallel optical systems and an image sensor for tracking and distance measurement, an observation means which emits light and detects the unexpectedly close appearance of another motor vehicle based on the reflection of the light, and a control unit which controls the Control distance between the two vehicles and generates an alarm signal when unexpectedly close emergence of another motor vehicle.

In der Druckschrift DE 101 47 807 A1 ist ein Verfahren zur dreidimensionalen Erfassung von Objekten oder Szenen beschrieben, bei welchem zur Verbesserung der Klassifizierung eines Objektes eine Vielzahl von photoempfindlichen Pixelelementen matrixförmig angeordnet ist und beliebig viele Pixelelemente parallel geschaltet werden. Dies ist jedoch verhältnismäßig aufwändig und erlaubt dennoch nur in eingeschränktem Maße eine Klassifizierung des zu bestimmenden Objektes.In the publication DE 101 47 807 A1 a method for the three-dimensional detection of objects or scenes is described in which to improve the classification of an object, a plurality of photosensitive pixel elements arranged in a matrix and as many pixel elements are connected in parallel. However, this is relatively expensive and still allows only a limited degree of classification of the object to be determined.

Eine weitere Vorrichtung bzw. ein weiteres Verfahren ist aus der Druckschrift EP 1 192 597 B1 bekannt. Dort wird zur Abstandsbestimmung eines Objektes im Umfeld eines Kraftfahrzeuges ein Radarsystem, ein Infrarotsystem, ein Ultraschallsystem und/oder ein Stereokamerasystem eingesetzt, wobei sich diese Systeme zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes lediglich ergänzen. Zur Detektion wird eine Bildsegmentierung mittels Stereobildverarbeitung angewandt.Another device or another method is from the document EP 1 192 597 B1 known. There, a radar system, an infrared system, an ultrasound system and / or a stereo camera system is used to determine the distance of an object in the environment of a motor vehicle, these systems merely complement each other for monitoring the vehicle environment. For detection, image segmentation by stereo image processing is used.

Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift DE 199 57 186 A1 ein Verfahren zum Justieren eines Abstands- und Richtungssensors eines Fahrzeuges, wobei der Sensor anhand der von ihm ermittelten Messdaten eine Selbstüberprüfung durchführen kann. Dies geschieht, indem der Sensor während der Fahrt des Fahrzeugs fortlaufend den Abstand und den Richtungswinkel von Objekten relativ zum Fahrzeug erfasst und auf der Basis dieser Werte die Fahrtrichtung errechnet. Die so errechnete Fahrtrichtung wird unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit der von einem Gierratensensor erhaltenen Fahrtrichtung verglichen. Durch Differenzbildung dieser beiden Fahrtrichtungen wird dann ermittelt, ob eine Dejustierung des Sensors vorliegt, welche gegebenenfalls korrigiert wird.In addition, the document describes DE 199 57 186 A1 a method for adjusting a distance and direction sensor of a vehicle, wherein the sensor can perform a self-check based on the measured data determined by him. This is done by the sensor continuously detects the distance and the direction angle of objects relative to the vehicle while driving the vehicle and calculated on the basis of these values, the direction of travel. The direction of travel thus calculated is compared with the direction of travel obtained by a yaw rate sensor taking into account the speed of the vehicle. By subtraction of these two directions is then determined whether a misalignment of the sensor is present, which is optionally corrected.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, welche sich durch eine besonders zuverlässige Erfassung von relevanten Objekten auszeichnen und daher für den aktiven Eingriff in sicherheitsrelevante Funktionen des Kraftfahrzeuges herangezogen werden können. Zudem soll diese Vorrichtung bzw. dieses Verfahren kostengünstig verwirklichbar sein.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved device and an improved method for determining the distance of objects in the environment of a motor vehicle, which are characterized by a particularly reliable detection of relevant objects and are therefore used for active intervention in safety-related functions of the motor vehicle can. In addition, this should Device or this method can be realized inexpensively.

Vorrichtungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, durch welche die Sensoreinrichtung in Abhängigkeit von Signalen ihrer ersten Funktion zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes auf das wenigstens eine Objekt ausrichtbar ist, so dass durch die ausgerichtete Sensoreinrichtung gemäß ihrer zweiten Funktion der Abstand zu dem wenigstens einen Objekt bestimmbar ist. Somit kann bei dieser Vorrichtung die begrenzte Strahlungsleistung der Sensoreinrichtung optimal zur Bestimmung des Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug und den von der Sensoreinrichtung ermittelten Objekten genutzt werden. Dadurch bedingt ist die Reichweite bzw. die Genauigkeit der Sensoreinrichtung deutlich verbessert. Dies ermöglicht eine zuverlässige Verfolgung sowie Abstandsmessung von bewegten oder stehenden Objekten, wie vorausfahrenden Kraftfahrzeugen bzw. Hindernissen. Daher sind mittels dieser Vorrichtung sicherheitsrelevante Fahrzeugfunktionen realisierbar, die nicht nur Warnsignale generieren, sondern darüber hinaus auch aktiv in die Steuerung eines Kraftfahrzeuges eingreifen und beispielsweise die Bremseinrichtung betätigen oder die Airbageinrichtung auslösen. Damit diese Vorrichtung auch zwei oder mehrere Objekte im Fahrzeugumfeld erfassen und deren Abstand zum Kraftfahrzeug genau bestimmen kann, arbeitet die Sensoreinrichtung gegebenenfalls sogar mit zwei oder mehreren Mess-Strahlen, welche durch die Stelleinrichtung auf die verschiedenen Objekte ausrichtbar sind.Device is the Task solved by an adjusting device is provided, through which the sensor device dependent on of signals of their first function to monitor the vehicle environment on the at least one object is alignable, so that through the aligned sensor device according to its second function of Distance to which at least one object can be determined. Thus, can in this device, the limited radiant power of the sensor device optimal for determining the distance between the motor vehicle and the objects detected by the sensor device are used. As a result, the range or accuracy of the sensor device is limited clearly improved. this makes possible a reliable one Tracking and distance measurement of moving or stationary objects, as preceding vehicles or obstacles. Therefore, means this device safety-relevant vehicle functions feasible, which not only generate warning signals, but beyond also actively intervene in the control of a motor vehicle and, for example press the brake device or trigger the airbag device. Thus, this device also two or more objects in the vehicle environment capture and accurately determine their distance to the motor vehicle, If necessary, the sensor device even works with two or three a plurality of measuring beams, which by the adjusting device on the different objects are aligned.

Besonders vorteilhaft ist die Sensoreinrichtung durch die Stelleinrichtung bezüglich einer vertikalen Achse ausrichtbar. Auf diese Weise kann die Sensoreinrichtung beispielsweise ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug bei einer nach rechts oder nach links abbiegenden Straße einfach durch ein entsprechendes Schwenken um die vertikale Achse verfolgen, so dass sich das vorausfahrende Kraftfahrzeug auch bei Kurvenfahrten stets im Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung befindet.Especially Advantageously, the sensor device is by the adjusting device in terms of a vertical axis aligned. In this way, the sensor device For example, a preceding vehicle in a after right or left turning street simply by a corresponding Panning to track the vertical axis, so that the preceding Motor vehicle always when cornering in the detection range of Sensor device is located.

Außerdem kann die Sensoreinrichtung durch die Stelleinrichtung bezüglich einer horizontalen Achse ausrichtbar sein, damit ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug bei einer ansteigenden oder abfallenden Straße zum Beispiel einfach durch ein entsprechendes Schwenken der Sensoreinrichtung um die horizontale Achse verfolgt werden kann.In addition, can the sensor device by the adjusting device with respect to a horizontal axis be aligned so that a preceding vehicle for example, on a rising or falling road through a corresponding pivoting of the sensor device about the horizontal Axis can be tracked.

Obgleich die gesamte Sensoreinrichtung zur Abstandsmessung ausrichtbar sein kann, ist es vorteilhaft, wenn nur einzelne ihrer Komponenten eine Ausrichtung der Sensoreinrichtung bezüglich der vertikalen Achse und/oder bezüglich der horizontalen Achse bewirken. Denn sofern lediglich einzelne ihrer mechanischen, optischen und/oder optoelektronischen Komponenten ausgerichtet bzw. bewegt werden, ist ein größerer Bewegungsbereich realisierbar, da weniger Bauraum sowie geringere Energien erforderlich sind.Although the entire sensor device can be aligned for distance measurement can, it is advantageous if only a few of its components an alignment the sensor device with respect the vertical axis and / or with respect to the horizontal axis cause. Because only a few of their mechanical, optical and / or optoelectronic components aligned or moved be, is a larger range of motion feasible, since less space and lower energy required are.

Besonders vorteilhaft sind die einzelnen Komponenten der Sensoreinrichtung zum Beispiel als bewegliche Spiegel, Linsen, Sendeelemente und/oder Empfangselemente ausgebildet, wobei diese mechanisch, mikromechanisch, magnetisch, elektrostatisch und/oder piezoelektrisch ansteuerbar sind. Diese Weiterbildung erlaubt eine höchst flexible Ausrichtung der Sensoreinrichtung auf das jeweils zu bestimmende Objekt.Especially advantageous are the individual components of the sensor device for example as moving mirrors, lenses, transmitting elements and / or Receiving elements formed, these mechanically, micromechanically, magnetic, electrostatic and / or piezoelectric can be controlled. This development allows a highly flexible orientation of Sensor device on each object to be determined.

Zweckmäßig weist die Sensoreinrichtung zur Abstandsbestimmung und zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes Einzelsensoren, ortsauflösende Zeilensensoren und/oder Matrixsensoren auf. Damit sind die erste Funktion der Überwachung des Fahrzeugumfeldes und die zweite Funktion der Abstandsbestimmung von Objekten ohne weiteres in einer einheitlichen Sensoreinrichtung vereinbar, wobei die Verfolgung bzw. das "Tracking" eines im Umfeld des Kraftfahrzeuges befindlichen Objektes äußerst zuverlässig ist und auch die Abstandsbestimmung hinreichend genau ist.Appropriately points the sensor device for distance determination and monitoring of the vehicle environment individual sensors, spatially resolving line sensors and / or Matrix sensors on. This is the first function of the monitoring the vehicle environment and the second function of the distance determination of objects readily in a unitary sensor device compatible, the pursuit or the "tracking" one in the environment of the motor vehicle located object is extremely reliable and the distance determination is sufficiently accurate.

Ungeachtet dessen kann die Sensoreinrichtung jedoch auch eine Kombination der vorstehend genannten Sensoren mit Mikrowellensensoren, Infrarotsensoren und/oder Lasersensoren zu einer zweiteiligen Sensoreinrichtung aufweisen, sofern durch diese zweiteilige oder mehrteilige Sensoreinrichtung die beiden genannten Funktionen in günstiger Weise erfüllt werden. Dabei könnte dann zum Beispiel der erste Teil der Sensoreinrichtung die erste Funktion übernehmen und könnte der zweite Teil der Sensoreinrichtung die zweite Funktion übernehmen, wobei die Sensoreinrichtung zumindest teilweise bzw. komponentenweise auf das zu bestimmende Objekt ausrichtbar sein sollte.regardless However, the sensor device can also be a combination of aforementioned sensors with microwave sensors, infrared sensors and / or have laser sensors to a two-part sensor device, provided by this two-part or multi-part sensor device the both mentioned functions in cheaper Way fulfilled become. It could then, for example, the first part of the sensor device the first Take over function and could the second part of the sensor device take over the second function, wherein the sensor device at least partially or component by component should be alignable to the object to be determined.

Verfahrensgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem eine Stelleinrichtung die Sensoreinrichtung zur Abstandsbestimmung in Abhängigkeit von Signalen ihrer ersten Funktion zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes auf das wenigstens eine Objekt ausrichtet, so dass die ausgerichtete Sensoreinrichtung gemäß ihrer zweiten Funktion den Abstand zu dem wenigstens einen Objekt bestimmt. Durch die optimale Ausrichtung der Sensoreinrichtung können hierfür verhältnismäßig einfache Sensoren verwendet werden, ohne die Zuverlässigkeit des Verfahrens in Frage zu stellen. Außerdem kann der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung zu Gunsten der Reichweite bzw. der Genauigkeit reduziert werden.According to the method, the Task solved by an adjusting device, the sensor device for distance determination dependent on of signals of their first function to monitor the vehicle environment on which aligns at least one object, so that the aligned Sensor device according to their second function determines the distance to the at least one object. Due to the optimal orientation of the sensor device can this relatively simple Sensors are used without the reliability of the process in Ask a question. Furthermore can the detection range of the sensor device in favor of Range or accuracy can be reduced.

Die Sensoreinrichtung zur Abstandsbestimmung kann mechanisch, mikromechanisch, magnetisch, elektrostatisch und/oder piezoelektrisch auf das wenigstens eine Objekt ausgerichtet werden. Eine mikromechanische Ausrichtung ist außerordentlich genau und problemlos realisierbar, während sich eine magnetische Ausrichtung durch eine hohe Geschwindigkeit auszeichnet.The sensor device for distance determination can be mechanical, micromechanical, magnetic table, electrostatically and / or piezoelectrically aligned with the at least one object. A micromechanical alignment is extremely accurate and easy to implement, while a magnetic alignment is characterized by a high speed.

Gemäß einer besonderen Weiterbildung des Verfahrens werden bei der Abstandsbestimmung bzw. bei der Überwachung des Fahrzeugumfeldes auch die Daten anderer Sensoreinrichtungen, wie Lenkwinkelsensoren, Bremssensoren, Beschleunigungssensoren und/oder Fahrdynamiksensoren herangezogen. Durch die Verwendung dieser Sensordaten wird eine außergewöhnlich hohe Genauigkeit erzielt. Außerdem sind die hierfür erforderlichen Sensoren zumeist ohnehin bereits im bzw. am Kraftfahrzeug vorhanden.According to one special development of the method are in the determination of distance or in the surveillance of the vehicle environment also the data of other sensor devices, such as steering angle sensors, brake sensors, acceleration sensors and / or Vehicle dynamics sensors used. By using this sensor data will be an exceptionally high Accuracy achieved. Furthermore are the ones for this required sensors usually already in or on the motor vehicle available.

Und gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens wird der von der Sensoreinrichtung bestimmte Abstandswert seiner Relevanz entsprechend bewertet und werden in Abhängigkeit von dieser Bewertung Komfortfunktionen und/oder Sicherheitsfunktionen ausgeführt.And according to a Another development of the method is that of the sensor device certain distance value is assessed according to its relevance and become dependent from this rating comfort features and / or security features executed.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungsfigur näher erläutert.The The present invention will become apparent from the following drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt die Vorrichtung zur Abstandsbestimmung von Objekten im Umfeld eines ersten Kraftfahrzeuges in einer vereinfachten Darstellung.The Figure shows the device for distance determination of objects in the vicinity of a first motor vehicle in a simplified representation.

Das erste Kraftfahrzeug 1 verfolgt ein Objekt bzw. ein zweites vorausfahrendes Kraftfahrzeug 2, 2', welches sich gemäß einem ersten Beispiel in einer Position P gerade vor dem ersten Kraftfahrzeug 1 befindet und gemäß einem zweiten Beispiel in einer anderen Position P' rechts vor dem ersten Kraftfahrzeug 1 befindet. Das erste Kraftfahrzeug 1 trägt frontseitig die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abstandsbestimmung eines Objektes in seinem vorderen Umfeld.The first motor vehicle 1 tracks an object or a second vehicle ahead 2 . 2 ' , which according to a first example in a position P just before the first motor vehicle 1 located and according to a second example in a different position P 'right before the first motor vehicle 1 located. The first motor vehicle 1 carries the front side of the device according to the invention for determining the distance of an object in its front environment.

Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung 3 mit einer ersten Funktion zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes und mit einer zweiten Funktion zur Abstandsbestimmung. Die Sensoreinrichtungen 3 ist am bzw. im ersten Kraftfahrzeug 1 angeordnet, wobei die Sensoreinrichtung 3 anhand eines Signals S der ersten Funktion zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes auf das vorausfahrende zweite Kraftfahrzeug 2, 2' ausrichtbar ist, um gemäß ihrer zweiten Funktion dessen Abstand zu bestimmen.The device comprises a sensor device 3 with a first function for monitoring the vehicle environment and with a second function for distance determination. The sensor devices 3 is on or in the first motor vehicle 1 arranged, wherein the sensor device 3 based on a signal S of the first function for monitoring the vehicle environment to the preceding second motor vehicle 2 . 2 ' is alignable to determine their distance according to their second function.

Die Sensoreinrichtung 3 hat eine beschränkte Ausgangsleistung und somit eine begrenzte Reichweite sowie Genauigkeit. Damit die Sensoreinrichtung 3 zur Abstandsbestimmung dennoch optimal genutzt werden kann, ist vorgesehen, dass diese Sensoreinrichtung 3 ganz oder teilweise beweglich ausgebildet ist. Gemäß der vereinfachten Darstellung in der Figur ist nicht die gesamte Sensoreinrichtung 3, sondern lediglich eine einzelne Komponente 4 der Sensoreinrichtung 3, nämlich eine optische Linse mittels einer Stelleinrichtung 5 beweglich, so dass die Sensoreinrichtung 3 bzw. dieser Teil der Sensoreinrichtung 3 innerhalb des überwachten großen Winkelbereiches B bzw. des Umfeldes des ersten Kraftfahrzeuges 1 hin und her bewegbar und somit auf das vorausfahrende zweite Kraftfahrzeug 2, 2' ausrichtbar ist. Die Bewegung der einzelnen Komponente 4 erfolgt mit großer Genauigkeit, indem diese sowohl entlang einer vertikalen Achse A wie auch entlang einer horizontalen Achse A' verschiebbar ist. Durch ein Verschieben der einzelnen Komponente 4 entlang der horizontalen Achse A' kann das vorausfahrende Kraftfahrzeug 2, 2' zuverlässig beim Abbiegen nach rechts oder links verfolgt werden. Und durch ein Verschieben der einzelnen Komponente 4 entlang der vertikalen Achse A kann das vorausfahrende Kraftfahrzeug 2, 2' ebenfalls zuverlässig beim Passieren von ansteigenden oder abfallenden Straßenabschnitten verfolgt werden. Die Stelleinrichtung 5 zum Verschieben der einzelnen Komponente 4 bezüglich der vertikalen Achse A und/oder bezüglich der horizontalen Achse A' arbeitet im vorliegenden Beispiel elektromechanisch.The sensor device 3 has a limited output power and thus a limited range and accuracy. So that the sensor device 3 can still be used optimally for determining the distance, it is provided that this sensor device 3 is designed to be fully or partially movable. According to the simplified illustration in the figure is not the entire sensor device 3 but only a single component 4 the sensor device 3 namely an optical lens by means of an adjusting device 5 movable, so that the sensor device 3 or this part of the sensor device 3 within the monitored large angular range B or the environment of the first motor vehicle 1 moved back and forth and thus on the preceding second motor vehicle 2 . 2 ' is alignable. The movement of each component 4 is done with great accuracy by being displaceable both along a vertical axis A and along a horizontal axis A '. By moving the individual component 4 along the horizontal axis A ', the preceding vehicle 2 . 2 ' reliably tracked when turning to the right or left. And by moving the individual component 4 along the vertical axis A, the preceding vehicle 2 . 2 ' also be tracked reliably when passing by ascending or descending road sections. The adjusting device 5 to move the single component 4 with respect to the vertical axis A and / or with respect to the horizontal axis A 'operates in the present example electromechanically.

Je nach der Position P, P' des im Fahrzeugumfeld befindlichen zweiten Kraftfahrzeuges 2, 2' wird die Sensoreinrichtung 3 also mit einem geeigneten Winkel bezüglich der Längsachse X des ersten Kraftfahrzeuges 1 ausgerichtet, um somit optimal auf das vorausfahrende zweite Kraftfahrzeug 2, 2' ausgerichtet zu sein.Depending on the position P, P 'of the vehicle located in the second vehicle 2 . 2 ' becomes the sensor device 3 So with a suitable angle with respect to the longitudinal axis X of the first motor vehicle 1 aligned, thus optimally to the preceding second motor vehicle 2 . 2 ' to be aligned.

Um bei der Abstandsbestimmung bzw. bei der Erfassung des Fahrzeugumfeldes möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten, werden von der Sensoreinrichtung 3 auch die Daten anderer Sensorseinrichtungen, wie zum Beispiel Lenkwinkelsensoren 6, Bremssensoren 7 und/oder Beschleunigungssensoren 8 herangezogen. Das heißt, dass diese Daten natürlich auch bei der Bewegung bzw. Ausrichtung der Sensoreinrichtung 3 bzw. der einzelnen Komponenten 4 durch die Stelleinrichtung 5 berücksichtigt werden.In order to obtain as accurate as possible results in the distance determination or in the detection of the vehicle environment, are provided by the sensor device 3 also the data of other sensor devices, such as steering angle sensors 6 , Brake sensors 7 and / or acceleration sensors 8th used. This means that this data of course also in the movement or orientation of the sensor device 3 or the individual components 4 through the adjusting device 5 be taken into account.

Der von der Sensoreinrichtung 3 bestimmte Abstandswert D, D' zwischen dem ersten Kraftfahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 2, 2' wird schließlich einem Steuergerät 9 zugeführt. Dieses Steuergerät 9 gibt beim Unterschreiten eines für die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit zulässigen Abstandswertes nicht nur ein Alarmsignal aus, sondern greift gegebenenfalls auch in sicherheitsrelevante Funktionen des ersten Kraftfahrzeuges 1 ein. So ist je nach Einstufung des Abstandswertes D D' durch das Steuergerät 9 in einer ersten Stufe kein Eingreifen, in einer zweiten Stufe eine Betätigung der Bremseinrichtung 10 und in einer dritten Stufe eine Betätigung der Bremseinrichtung 10 sowie eine Auslösung der Airbageinrichtung 11 vorgesehen.The of the sensor device 3 certain distance value D, D 'between the first motor vehicle 1 and the preceding vehicle 2 . 2 ' eventually becomes a controller 9 fed. This controller 9 When falling below a permissible for the respective vehicle speed distance value not only an alarm signal, but optionally also accesses safety-related functions of the first motor vehicle 1 one. Thus, depending on the classification of the distance value DD 'by the control unit 9 in a first stage, no intervention, in a second stage, an actuation of the braking device 10 and in a third stage, an operation of the braking device 10 as well as a triggering of the airbag device 11 intended.

Verfahrensgemäß erfolgt die Ausrichtung der einzelnen Komponente 4 der Sensoreinrichtung 3 bzw. der gesamten Sensoreinrichtung 3 anhand des Signals S der ersten Funktion zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes um gemäß deren zweiter Funktion den Abstand des Objektes 2, 2' zu bestimmen. Dabei werden zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes bzw. zur Abstandsbestimmung außerdem noch Daten der Lenkwinkelsensoren 6, der Bremssensoren 7 und/oder der Beschleunigungssensoren 8 herangezogen. Die auf diese Art und Weise von der Sensoreinrichtung 3 bestimmten Abstandswerte D, D' werden daraufhin bewertet. In Abhängigkeit von dieser Bewertung werden schließlich vorgegebene Komfortfunktionen und/oder Sicherheitsfunktionen des Kraftfahrzeuges 1 ausgeführt.According to the method, the alignment of the individual component takes place 4 the sensor device 3 or the entire sensor device 3 based on the signal S of the first function for monitoring the vehicle environment to according to their second function, the distance of the object 2 . 2 ' to determine. In addition, data for the steering angle sensors are also used to monitor the vehicle environment or to determine the distance 6 , the brake sensors 7 and / or the acceleration sensors 8th used. The way of the sensor device in this way 3 certain distance values D, D 'are then evaluated. Depending on this assessment, finally given comfort functions and / or safety functions of the motor vehicle 1 executed.

11: erstes Kraftfahrzeugfirst motor vehicle
2, 2'2, 2 ': zweites Kraftfahrzeugsecond motor vehicle
33: Sensoreinrichtungsensor device
44: Komponentecomponent
55: Stelleinrichtungsetting device
66: LenkwinkelsensorenSteering angle sensors
77: Bremssensorenbrake sensors
88th: Beschleunigungssensorenaccelerometers
99: Steuergerätcontrol unit
1010: Bremseinrichtungbraking means
1111: Airbageinrichtungairbag device
AA: vertikale Achsevertical axis
A'A ': horizontale Achsehorizontal axis
BB: Winkelbereichangle range
DD: Abstand zwischen 1 und 2 distance between 1 and 2
D'D ': Abstand zwischen 1 und 2' distance between 1 and 2 '
PP: Position von 2 Position of 2
P'P ': Position von 2' Position of 2 '
SS: Signalsignal
XX: Längsachse von 1 Longitudinal axis of 1
YY: Querachse von 1 Transverse axis of 1

Claims

Device for determining the distance of objects in the environment of a motor vehicle, comprising a sensor device which monitors the vehicle environment according to a first function and determines the distance to at least one of the objects located in the vehicle environment according to a second function, characterized in that an actuating device ( 5 ) is provided, through which the sensor device ( 3 ) in response to signals (S) of their first function for monitoring the vehicle environment on the at least one object ( 2 . 2 ' ) is alignable, so that by the aligned sensor device ( 3 ) according to its second function, the distance (D, D ') to the at least one object ( 2 . 2 ' ) is determinable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensor device ( 3 ) by the adjusting device ( 5 ) with respect to a vertical axis (A) is alignable.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor device ( 3 ) by the adjusting device ( 5 ) is alignable with respect to a horizontal axis (A ').

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that individual components ( 4 ) of the sensor device ( 3 ) an orientation of the sensor device ( 3 ) with respect to the vertical axis (A) and / or with respect to the horizontal axis (A ').

Device according to claim 4, characterized in that the individual components ( 4 ) of the sensor device ( 3 ) are designed as movable mirrors, lenses, transmitting elements and / or receiving elements.

Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the individual components ( 4 ) of the sensor device ( 3 ) by the adjusting device ( 5 ) are mechanically, micromechanically, magnetically, electrostatically and / or piezoelectrically controllable.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sensor arrangement ( 3 ) Individual sensors, spatially resolving line sensors and / or matrix sensors.

Method for determining the distance of objects in the environment of a motor vehicle by means of a sensor device which monitors the vehicle environment according to a first function and determines the distance to at least one of the objects located in the vehicle environment according to a second function, characterized in that an actuating device ( 5 ) the sensor device ( 3 ) in response to signals (S) of their first function for monitoring the vehicle environment on the at least one object ( 2 . 2 ' ), so that the aligned sensor device ( 3 ) according to its second function the distance (D, D ') to the at least one object ( 2 . 2 ' ) certainly.

Method according to claim 8, characterized in that the adjusting device ( 5 ) the sensor device ( 3 ) for distance determination mechanically, micromechanical, magnetic, electrostatic and / or piezoelectric to the at least one object ( 2 . 2 ' ).

A method according to claim 8 or 9, characterized in that in the determination of the distance and in the monitoring of the vehicle environment or in the alignment of the sensor device ( 3 ) also the data of other sensor devices, such as steering angle sensors ( 6 ), Brake sensors ( 7 ), Acceleration sensors ( 8th ) and / or vehicle dynamics sensors are used.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the of the sensor device ( 3 ) certain distance value (D, D ') is evaluated according to its relevance and that, depending on this evaluation, comfort functions and / or safety functions of the motor vehicle ( 1 ).