DE10349159A1 - System zur Detektion und Anzeige von Abständen zur Verwendung in einem Fahrzeug - Google Patents

System zur Detektion und Anzeige von Abständen zur Verwendung in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Ein Abstandsmess- und Anzeigesystem zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einer Spiegelanordnung daran umfasst zumindest einen vorderen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis vor dem Fahrzeug, zumindest einen rückwärtigen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis hinter dem Fahrzeug, und eine Anzeige, die mit dem vorderen Abstandsmesssensor und dem rückwärtigen Abstandsmesssensor gekoppelt ist, um einen Abstand und eine Angabe darüber anzuzeigen, ob es sich um einen vorderen Abstand oder einen rückwärtigen Abstand handelt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme, um Fahrzeugkollisionen zu verhindern, und insbesondere eine Vorrichtung, um den Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis in dem Weg des Fahrzeugs zu bestimmen und diesen Abstand an einem in oder an dem Fahrzeug befestigten Spiegel anzuzeigen.
  • In den meisten Fällen besitzt der Fahrer eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Autos, eines Lastwagens und dergleichen eine ausreichende Sicht für die sichere Bedienung des Fahrzeugs. Ferner ist die Sichtweite des Fahrers durch die gut bekannte Verwendung von Rück- und Seitenspiegeln verbessert. Trotzdem existieren jedoch Situationen, bei denen die Sicht des Fahrers begrenzt oder vollständig abhanden gekommen sein kann. Wenn beispielsweise ein Fahrer ein Fahrzeug in eine Parklücke an der Seite der Fahrbahn zwischen zwei anderen Fahrzeugen manövriert, ist es oftmals erforderlich, dass der Fahrer ein oder mehrmals wiederholend Rückwärts- und Vorwärtsfahrmanöver zwischen den beiden Fahrzeugen ausführen muss, ohne die Fahrzeuge zu berühren. Der Fahrer kann jedoch im Allgemeinen nicht denjenigen Teil seines Fahrzeugs sehen, der der Gefahr einer solchen Berührung ausgesetzt ist. Zusätzlich entstehen oftmals Schwierigkeiten, wenn der Fahrer eines Fahrzeugs in Richtung auf ein Hindernis zu vorwärts fährt, wie beispielsweise, wenn er in eine Garage fährt und der Fahrer keine Sicht auf denjenigen Bereich des Fahrzeugs hat, der mit dem Hindernis in Kontakt treten kann. Dies trifft insbesondere zu, wenn beispielsweise ein Fahrzeug in eine Ladebucht zurückgesetzt wird, um es zu beladen bzw. zu entladen.
  • Bei einem Versuch, Probleme dieser Beschaffenheit zu lösen, sind Systeme zum Vermeiden von Fahrzeugkollisionen entwickelt worden, die nun relativ üblich sind. Derartige Systeme können eine Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis in dem Weg des Fahrzeugs wie auch eine Vorrichtung zur Anzeige dieses Abstandes oder zumindest zum Warnen des Fahrers vor einer drohenden Kollision umfassen. Beispielsweise beschreibt das U.S. Patent Nr. 4,903,004, das am 20. Februar 1990 erteilt wurde, mit dem Titel "All-Weather Digital Distance Measuring and Signaling System" ein Abstandsmess- und Warnsystem für ein Fahrzeug, das insbesondere zum genauen Messen von Abständen von Hindernissen bestimmt ist, wie beispielsweise solche, die sich hinter einem Lastwagen befinden, wenn dieser zurückgesetzt wird. An einem Trägerrahmen, wie beispielsweise einem hinteren Stoßfänger, ist ein Feld von Wandlervorrichtungen mit unabhängigen Sende- und Empfangsfähigkeiten befestigt. Ein gepulstes Signal, das von einer Transistorverstärkerschaltung stammt, wird getaktet, wenn es durch jede Wandlervorrichtung in ein Ultraschallwellensignalumgewandelt wird, wird durch die Wandlervorrichtungen gleichzeitig ausgesandt und empfangen und wird als ein gepulstes Signal zurückgeführt. Dieses Signal wird, nachdem es an einem Hindernis abgeprallt ist, rückgeführt, und es wird die Zeitdauer der Rückführung durch eine digitale Wandlerschaltung in einen Abstandswert umgewandelt. Die digitale Wandlerschaltung sendet ihrerseits das Signal an eine digitale Anzeigevorrichtung. Das U.S.
  • Patent Nr. 4,674,073, das am 16. Juni 1987 erteilt wurde, mit dem Titel "Reflective Object Detecting Apparatus" beschreibt eine Vorrichtung, bei der eine Vielzahl von Ultraschallsendeelementen und Ultraschallempfangselementen vorgesehen ist, die elektrisch in einer aufeinander folgenden Weise verschaltet sind, um die Anwesenheit eines zu detektierenden Hindernisses zu ermöglichen. Der Abstand zu dem Objekt und einem bestimmten Bereich, an dem dieses detektiert wird, wird angezeigt. Die Ultraschallsendeelemente und die Ultraschallempfangselemente sind abwechselnd in einem linearen Feld angeordnet.
  • Unglücklicherweise ist es bei bekannten Systemen des oben beschriebenen Typs allgemein vonnöten, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit von der Ausführung von Funktionen, die für den sicheren Betrieb des Fahrzeugs kritisch sind, weg darauf lenken muss, auf die Anzeige zu schauen.
    •
  • Angesichts des obigen wäre es erwünscht, ein System zur Detektion und Anzeige von Abständen vorzusehen, das den oben beschriebenen Nachteil vermeidet, indem eine Abstandsanzeige vorgesehen wird, die durch einen Fahrer eines Fahrzeugs leicht betrachtet werden kann, um so den Fahrer nicht von wichtigeren Vorgängen beim Fahren abzulenken.
  • Ein System zum Messen und Anzeigen von Abständen zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einer Spiegelanordnung daran umfasst zumindest einen vorderen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis vor dem Fahrzeug, zumindest einen rückwärtigen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis hinter dem Fahrzeug und eine Anzeige, die mit dem vorderen Abstandsmesssensor und dem rückwärtigen Abstandsmesssensor gekoppelt ist, um einen Abstand und eine Angabe darüber anzuzeigen, ob es sich um einen vorderen Abstand oder einen rückwärtigen Abstand handelt.
    •
  • Die folgenden Zeichnungen veranschaulichen bestimmte Ausführungsformen der Erfindung und beschränken daher nicht den Schutzumfang der Erfindung, sind aber dazu vorgesehen, ein richtiges Verständnis der Erfindung zu unterstützen. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu (sofern es nicht anders vermerkt ist) und sind zur Verwendung in Verbindung mit den Erläuterungen in der folgenden detaillierten Beschreibung bestimmt. Die vorliegende Erfindung wird im folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, wobei:
  • 1 ein Fahrzeug zeigt, das zwischen zwei anderen Fahrzeugen zu parken versucht;
  • 2 einen Fahrer zeigt, der einen Rückspiegel verwendet;
  • 3 einen Fahrer zeigt, der einen Seitenspiegel verwendet; und
  • 4 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Systems zur Detektion und Anzeige von Abständen ist.
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder die Gestaltung der Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken. Vielmehr sieht die folgende Beschreibung eine geeignete Darstellung zur Ausführung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung vor. Bezüglich der hier beschriebenen Funktion und Anordnung der Elemente können die beschriebenen Ausführungsformen verschieden abgewandelt werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, existieren Situationen, in denen die Sicht eines Fahrers begrenzt oder vollständig abhanden gekommen sein kann, wie beispielsweise, wenn ein Fahrer ein Fahrzeug in eine Parklücke auf der Seite einer Straße zwischen zwei anderen Fahrzeugen manövriert. Diese Situation ist in 1 gezeigt, die ein Fahrzeug 100 zeigt, das versucht, zwischen zwei anderen Fahrzeugen 102 und 104 zu parken, die entlang der Seite der Fahrbahn geparkt sind. Wie gut bekannt ist, ist es in solchen Situationen oftmals erforderlich, dass der Fahrer ein oder mehrere sich wiederholende Rückwärts- und Vorwärtsfahrmanöver ausführen muss, wobei jedes Mal äußerste Vorsicht geboten ist, um beim Rückwärtsfahren nicht an das Fahrzeug dahinter zu stoßen oder beim Vorwärtsfahren nicht an das Fahrzeug davor zu stoßen. Um dieses Manöver durchführen zu können, schaut ein Fahrer allgemein aus den Front- bzw. Heckscheiben 108 und 110 kombiniert mit einem Blick durch den Seitenspiegel 112 und den Rückspiegel 114. Dennoch berührt oder stößt ein. Fahrer sehr oft an ein Fahrzeug 102 und / oder ein Fahrzeug 104, wodurch möglicherweise die Notwendigkeit teurer Reparaturen entsteht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Abstandsmessvorrichtungen 116 an den vorderen und rückwärtigen Abschnitten des Fahrzeugs 100 vorgesehen. Diese Sensoren können Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder Infrarotsender und -empfänger verwenden, die Energie aussenden, die von einem Hindernis abprallt. Die Energie, die abprallt oder reflektiert wird, wird zurück empfangen, und der Abstand wird durch Messen der Zeitdauer bestimmt; die erforderlich ist, damit die Energie zu dem Hindernis hin und von diesem wieder zurück laufen kann. Diese Messung wird dann auf eine gut bekannte Art und Weise verarbeitet und in eine Abstandsmessung umgewandelt. Derartige Systeme sind gut bekannt, und der interessierte Leser wird auf die oben zitierten Patente verwiesen, deren Lehren hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ein Abstandsmesssystem bei dem der Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis vor oder hinter dem Fahrzeug in dem Rückspiegel des Fahrzeugs und/oder dem Seitenspiegel des Fahrzeugs angezeigt wird. Auf diese Art und Weise kann ein Fahrer leicht die verbleibende Distanz zwischen Hindernissen in dem vorderen und / oder dem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs bestimmen. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 100 mit einem Rückspiegel 114 und einem Seitenspiegel 112 ausgerüstet. Jeder Spiegel umfasst eine reflektierende Oberfläche 118 bzw. 120, die leicht von dem Fahrer 122 betrachtet werden kann. Jeder Spiegel 112 und 114 ist mit einem Anzeigeabschnitt 124 bzw. 126 zur Anzeige des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und vorderen und / oder rückwärtigen Hindernissen versehen. Die Anzeigen 124 und 126 erzeugen auch eine Angabe darüber, ob der Abstand, der angezeigt wird, der Abstand vor oder hinter dem Fahrzeug ist.
  • Fahrzeugspiegel mit integralen Anzeigen sind gut bekannt. Beispielsweise beschreibt das U.S.-Patent Nr. 5,631,638, das am 20. Mai 1997 erteilt wurde, mit dem Titel "Information System In A Motor Vehicle" ein Informationssystem, das Schaltungen, die mit dem Computer des Fahrzeugs verbunden sind, einen oder mehrere Sensoren und eine Anzeigevorrichtung umfasst. Die Schaltungen sind in dem Rahmen des Rückspiegels untergebracht, und das Anzeigesystem ist in die Spiegelscheibe integriert. Das U.S.-Patent Nr. 5,634,709, das am 3. Juni 1997 erteilt wurde, mit dem Titel "Inner mirror of a Vehicle Having A Display Device" beschreibt einen Fahrzeugspiegel und eine integrale Anzeigevorrichtung mit einem Spiegelkörper, einem Rückspiegel, einem Informationsanzeigeabschnitt in der Spiegelfläche, einem lichtemittierenden Anzeigeabschnitt und einem Informationsanzeigespiegel zur Reflexion der visuellen Information, die an einem Punkt, der von dem Fahrer eingesehen wird, angezeigt wird. Das U.S.-Patent Nr. 6,099,154, das am B. August 2000 erteilt wurde, mit dem Titel "Mirror With Lighted Indicia", beschreibt einen Fahrzeugspiegel zur Anzeige selektiv beleuchtbarer Symbole und / oder Zeichen. Während die oben beschriebenen Systeme nicht detailliert beschrieben werden, wird der interessierte Leser auf die oben zitierten Patente verwiesen, deren Lehren hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
  • 4 ist ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Systems zum Messen und Anzeigen von Abständen. Wie oben beschrieben ist, umfasst das System zumindest einen vorderen Sensor 130 und zumindest einen rückwärtigen Sensor 132. Wie vorher angemerkt wurde, können die Sensoren 130 und 132 Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder Infrarot sensoren sein. Jeder der Sensoren 130 und 132 sendet Energie und empfängt reflektierte Energie.
  • Der vordere Sensor 130 wie auch der rückwärtige Sensor 132 sind mit dem Prozessor 134 gekoppelt, der Aussendungen von den Sensoren 130 und 132 steuert und die reflektierten Daten, die durch die Sensoren 130 und 132 empfangen werden, verarbeitet. Auf diese Art und Weise berechnet der Prozessor 134 eine Abstandsmessung auf eine gut bekannte Art und Weise. Der Prozessor 134 empfängt auch Information darüber, ob der vordere Abstand oder der rückwärtige Abstand angezeigt werden soll. Um dies zu erreichen, wird das den vorderen bzw. rückwärtigen Bereich betreffende Signal an den Prozessor 134 angelegt, das lediglich eine Angabe darüber darstellt, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt. Es könnte auch ein manueller Schalter vorgesehen werden, um auszuwählen, ob der vordere oder rückwärtige Abstand angezeigt werden soll. Gegebenenfalls können die Messdaten, die durch den Prozessor 134 erzeugt werden, in einem Wandler 136 in eine Form umgewandelt werden, die zum Betrieben des Treibers 138 für die Anzeige geeignet ist. Die Ausgabe des Anzeigetreibers 138 ist mit Anzeigevorrichtungen 140 und 142 gekoppelt, die integrale Teile des Seitenspiegels 144 und des Rückspiegels 146 darstellen. Die Anzeigen 140 und 142 können von einem beliebigen geeigneten Typ sein, beispielsweise lichtemittierende Dioden, Flüssigkristallanzeigen, etc. Die Spiegel 144 und 146 sind jeweils mit einer reflektierenden Oberfläche 148 bzw. 150 versehen, von denen jede optisch durchlässige Fenster 150 darin aufweist. Die Abstandsmessung wird durch diese Fenster zusammen mit einer Anzeige 152 angezeigt, die angibt, ob die angezeigte Zahl den Abstand von einem Hindernis zu dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs oder zu dem rückwärtigen Abschnitt des Fahrzeugs dar stellt. Somit minimiert das erfindungsgemäße System zur Detektion und Anzeige von Abständen Fehleinschätzungen des Fahrers, indem eine Anzeige des Abstandes zwischen einem Hindernis und dem Vorderbereich oder Rückbereich des Fahrzeugs in dem Rückspiegel und / oder Seitenspiegel vorgesehen wird.
  • Somit ist gemäß der Erfindung ein verbessertes System zum Messen und Anzeigen eines Abstands für Fahrzeuge vorgesehen worden. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf diese beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist. Für Fachleute ist es offensichtlich, dass eine Vielzahl von Variationen und Abwandlungen existiert, die nicht vom Schutzumfang der Erfindung abweichen. Beispielsweise können, während die Erfindung unter Bezugnahme auf einen einzelnen vorderen und rückwärtigen Sensor beschrieben worden ist, mehrere Sensoren verwendet werden. Demgemäß ist beabsichtigt, dass alle Variationen und Abwandlungen in den Schutzumfang der angefügten Ansprüche fallen.
  • Zusammengefasst umfasst ein System zum Messen und Anzeigen von Abständen zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einer Spiegelanordnung daran zumindest einen vorderen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis vor dem Fahrzeug, zumindest einen rückwärtigen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis hinter dem Fahrzeug, und eine Anzeige, die mit dem vorderen Abstandsmesssensor und dem rückwärtigen Abstandsmesssensor gekoppelt ist, um einen Abstand und eine Angabe darüber anzuzeigen, ob es sich um einen vorderen Abstand oder einen rückwärtigen Abstand handelt.

Claims (21)

  1. System zum Messen und Anzeigen von Abständen zur Verwendung an einem Fahrzeug mit einer Spiegelanordnung daran, wobei das System umfasst: mindestens einen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis in dem Weg des Fahrzeugs; und eine Anzeige, die mit dem mindestens einen Abstandsmesssensor gekoppelt ist, um den Abstand an der Spiegelanordnung anzuzeigen.
  2. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 1, wobei die Anzeige ein integrales Teil der Spiegelanordnung ist.
  3. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 2, wobei die Spiegelanordnung mindestens einen Spiegel umfasst.
  4. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Spiegel ein Rückspiegel ist.
  5. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Spiegel ein Seitenspiegel ist.
  6. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Spiegel einen Rückspiegel und einen Seitenspiegel umfasst.
  7. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Sensor mindestens einen vorwärts gerichteten Sensor umfasst.
  8. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Sensor mindestens einen rückwärts gerichteten Sensor umfasst.
  9. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Sensor umfasst: mindestens einen vorwärts gerichteten Sensor; und mindestens einen rückwärts gerichteten Sensor.
  10. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 9, wobei die Anzeige eines oder mehrere Symbole und / oder Zeichen umfasst, die angeben, ob ein angezeigter Abstand ein vorderer Abstand oder ein rückwärtiger Abstand ist.
  11. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Spiegel eine reflektierende Fläche umfasst, die mindestens ein optisch durchlässiges Fenster darin aufweist, durch das der Abstand und das eine oder die mehreren Symbole und / oder Zeichen betrachtet werden können.
  12. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine Sensor ein Ultraschallsensor ist.
  13. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine Sensor ein Infrarotsensor ist.
  14. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine Sensor ein Radarsensor ist.
  15. System zum Messen und Anzeigen von Abständen zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einer Spiegelanordnung daran, wobei das System umfasst: mindestens einen vorderen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis vor dem Fahrzeug; mindestens einen rückwärtigen Abstandsmesssensor zur Messung des Abstandes zu einem Hindernis hinter dem Fahrzeug; und eine Anzeige, die mit dem mindestens einen vorderen Abstandsmesssensor und dem mindestens einen rückwärtigen Abstandsmesssensor gekoppelt ist, um einen Abstand und eine Angabe darüber anzuzeigen, ob es sich um einen vorderen Abstand oder einen rückwärtigen Abstand handelt.
  16. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 15, wobei die Anzeige ein integrales Teil der Spiegelanordnung ist.
  17. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 16, wobei die Spiegelanordnung mindestens einen Spiegel umfasst.
  18. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 17, wobei der mindestens eine Spiegel ein Rückspiegel ist.
  19. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 17, wobei der mindestens eine Spiegel einen Seitenspiegel umfasst.
  20. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 17, wobei der mindestens eine Spiegel einen Rückspiegel und einen Seitenspiegel umfasst.
  21. System zum Messen und Anzeigen von Abständen nach Anspruch 16, wobei der mindestens eine Spiegel eine reflektierende Fläche umfasst, die mindestens ein optisch durchlässiges Fenster darin aufweist, durch das der Abstand und das eine oder die mehreren Symbole und / oder Zeichen betrachtet werden können.
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