DE69319896T2

DE69319896T2 - Elektromagnetische Einparkdetektionanlage

Info

Publication number: DE69319896T2
Application number: DE69319896T
Authority: DE
Inventors: Mauro Turin/Torino Del Signore
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-02-11
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2013-02-09
Also published as: ATE168786T1; RU2139572C1; ITTO920107A0; JPH07504494A; EP0626072A1; CA2129673A1; US5682136A; ES2121992T3; DE69319896D1; WO1993016397A1; EP0626072B1; BR9305915A; IT1256863B; ITTO920107A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System, das in der Lage ist, ein Alarmsignal zu erzeugen, das die Gegenwart eines Hindernisses in der Nähe des zu schützenden Fahrzeugteils anzeigt.
Die Anwendung dieses Systems ist während des Einparkens und vor allen Dingen zum Schutz des Fahrzeugshecks sehr nützlich, das vom Fahrersitz aus sehr schlecht zu kontrollieren ist.
Es ist in der Herstellung bekannt, daß zur Fahrzeugkontolle während des Einparkens verschiedene Systeme zum Einsatz kommen können.
Diese Systeme umfassen Mittel, die näherkommende Hindernisse erfassen, indem sie diese anhand von akustischen oder visuellen Warnsignalen in all denjenigen Fällen kontrollieren, in denen die direkte Wahrnehmung des Fahrers erschwert oder unmöglich ist.
Es können einige Beispiele von früheren Anwendungen erwähnt werden, die denselben Zweck verfolgen, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht.
Zum Beispiel das U.S. Pat. 4.278.962: Es basiert auf Empfangs- und Sendeinstrumenten mit Ultraschallwellen. In diesem Fall umfaßt das elektronische System einen oder mehrere Empfangs- und Sendetransduktoren, die außen an der Fahrzeugstoßstange angebracht sind sowie eine elektronische Einheit, die elektrisch mit diesem verbunden ist, und der dafür sorgt, die akustischen Wellen zu dekodieren, die von den in der Nähe des Fahrzeugs befindlichen Hindernissen reflektiert werden, und die Entfernung anhand von digitalen oder analogen Mitteln annähernd anzuzeigen.
Ein solches System ist jedoch nicht immer in der Lage, die realen Entfernungen zwischen dem Ultraschalltransduktor und dem erkannten Hindernis zu erkennen, da die Anzahl der reflektierten Ultraschallwellen (einem der Parameter, auf die das Entfernungsmeßsystem gegründet ist) von der Form, der Dichtigkeit und der Reflektionseigenschaft des Hindernisses abhängig ist.
Desweiteren ist das Ultraschallwellensystem nicht in der Lage, Hindernisse zu erkennen, die näher als 30-40 Zentimeter liegen, aufgrund der physikalischen Einschränkungen des Systems, das auf der Messung der von den akustischen Wellen benötigten Zeit zur Rückkehr nach der Reflektion basiert.
Es ist ebenfalls bekannt, daß das Erkennungsfeld bei der Verwendung eines Ultraschallsystems über eine kegelförmige Konfigurierung verfügt, und es daher aus diesem Grund nicht in der Lage ist, zum Beispiel die Stoßfängerfläche auf ihrer Gesamtlänge zu schützen, sondern nur mit einer winkelförmigen Begrenzung, die vom akustischen Transduktor ausgehen. Aus diesem Grund ist zur Erhaltung eines kompletteren Schutzes die Verwendung von mehr als einem akustischen Transduktor notwendig.
Zusätzlich benötigt das frühere Ultraschallwellensystem die Anwendung von äußeren Sensoren (akustischen Transduktoren), die sichtbar sind und Manipulationen und Beschädigungen ausgesetzt sind. Weiterhin ist das Ultraschallsystem in seinen Bestandteilen relativ teuer (elektronische Einheit, Ultraschalltransduktoren).
US-A-4.803.488 enthält ein elektromagnetisches Erkennungssystem, das mit der Vorbemerkung von Ziel 1 übereinstimmt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der Probleme der vorherigen Ausführung sowie die Verfügbarkeit eines brauchbaren Hinderniserkennungssystems, in der Hauptsache für Fahrzeuge, mit geringen Kosten, einfacher Installation, das außerhalb des Fahrzeugs nicht sichtbar ist und in der Lage ist, ein Alarmsignal abzugeben, wenn sich das Hindernis dem Fahrzeugteil nähert, das geschützt werden soll, mit den nachfolgenden Vorteilen:
- Erkennung der sich dem Fahrzeug nähernden Hindernisse mit absoluter Kontinuität auf der gesamten Länge des Bereiches, der geschützt werden soll (zum Beispiel die Stoßstange).
- Erkennung der Hindernisse, die nicht von ihren physikalischen Eigenschaften wie Form, Abmessungen, Dichte sowie Reflektionseigenschaften abhängen.
- Kontinuität der Hinderniserkennung von der maximalen Erkennungsentfernung bis zum Kontakt, ohne die Blindzone (30-40 Zentimeter vor dem Kontakt), die die vorherigen Systeme charakterisiert.
- Erhöhung der Erkennungssensibilität, je näher die Hindernisentfernung wird, welche ein schnelleres Alarmsignal bei sehr kurzen Annäherungsbewegungen in der nächsten Umgebung garantiert.
- geringe Kosten.
Ein elektromagnetisches Erkennungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde in Ziel 1 dargelegt.
Die Erfindung wird nun in ihrer bevorzugten Verkörperlichung in weiteren Details mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
- es sich in Darst. 1 um eine allgemeine Blockdarstellung der Anlage der bevorzugten Verkörperlichung der Erfindung handelt.
- es sich in Darst. 2 um ein schematisches elektrisches Schaltkreisdiagramm der Anlage der bevorzugten Verkörperlichung handelt.
- Darst. 3 zeigt ein Beispiel der eigenständig funktionierenden Systeminstallation - das Ziel der vorliegenden Erfindung - zur Verwendung als Fahrzeugparkkontrolle auf der Heckseite des Fahrzeugs.
- Darst. 4, 5 und 6 zeigen jeweils die Diagrammkonfiguration des Schnitts, der Seitenansicht sowie der Draufsicht des elektromagnetischen, um die Fahrzeugstoßstange erzeugten Erkennungsfeldes, wenn die bevorzugte Verkörperlichung der als Parkkontrolle angewandten vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Im Anschluß auf diese beiliegenden Zeichnungen bezugnehmend, besteht die für das die vorliegende Erfindung betreffende System verwendete Anlage in ihrer bevorzugten Verkörperlichung aus zwei Bestandteilen: einer elektronischen Einheit M sowie einem elektromagnetischen Radiofrequenzfeld F. In weiteren Details, in Darst. 1, stellt At die Übertragungsantenne dar, die mit dem Radiofrequenzoszillator T verbunden ist und Ar stellt die Empfangsantenne dar, die mit der entsprechenden Vorrichtung R verbunden ist, A stellt den Signalverstärker und S das Akustikmodul für das Alarmsignal dar.
Der Elektrokreis in Darst. 2 ist ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel des allgemeinen Blockdiagramms der Darst. 1. Darin besteht das Übertragungs-/Empfangsmittel aus zwei einfachen gekoppelten elektrischen Drähten wie zum Beispiel eines flachen Fernsehantennenkabels mit 300 Ohm.
In beiden Zeichnungen ist im Diagramm mit F das elektromagnetische Nahfeld aufgezeigt, das um die gesamte besagte Übertragungsantenne At ausgebreitet die besagte Empfangsantenne Ar umschließt, die an die besagte Erkennungseinheit R angeschlossen ist, wobei es sich bei 1 und 2 zum Beispiel um zwei Germaniumdioden handelt, die dazu verwendet werden, um die Amplitudenveränderung des elektromagnetischen Signals umzuformen, das durch die Antenne Ar aufgefangen wird. Der besagte Verstärker A ist an die besagte Erkennungseinheit R über den Widerstand 3 sowie den Kondensator 4 angeschlossen; die Funktion des Widerstands und des Kondensators besteht darin, kontinuierlich das Radiofrequenzsignal zu unterbrechen, um nur die wechselnde Komponente des Signals zu dem besagten Verstärker A, oder besser, zum ersten im Einsatz befindlichen Verstärker 5, zu übertragen, das durch die Variation des besagten Elektromagnetfelds F verursacht wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, einen selbstregelnden Zustand des Kreises zu erzielen, damit langsame Variationen von einigen Parametern (Außentemperatur, Versorgungsstromstärke, Antennenlänge und -koppelungseigenschaften) nicht die Regelmäßigkeit bei der Funktion des Elektronikkreises beeinflussen.
Weiterhin umfaßt der besagte Verstärker A neben einigen Widerständen und Kondensatoren den Widerstand 6, welcher das aufgenommene Signal zum zweiten Verstärker 7 zu einer weiteren Verstärkung weitergibt.
Besagter Verstärker A ist an den Akustikmodul S angeschlossen, der den Transistor 8 enthält, der für den Output zum Akustiktransduktor 9 für das hörbare Alarmsignal sorgt.
Besagte Übertragungsantenne At ist an den besagten Radiofrequenzoszillator T angeschlossen, welcher in diesem Beispiel im Wesentlichen einen Transistor 10 sowie eine Spule 11 enthält, um Radiofrequenzoszillationen zu erzeugen, die mit der zweiten Spule 12 gekoppelt sind, bei dem es sich jedoch alternativ um jede Art von freiem Radiofrequenzoszillator handeln könnte.
Die nun beschriebene Elektronikeinheit ist in ein kleines Modul eingekapselt, das leicht, zum Beispiel im Fahrzeug in der Nähe der Rückwärtsgangleuchte untergebracht werden kann, von der sie die Stromversorgung von 12 V Gleichstrom während des Parkmanövers erhalten kann (siehe Darst. 3).
An das besagte Modul werden die beiden Antennen At und Ar angeschlossen, die leicht zum Beispiel in der Plastikstoßstange untergebracht werden können.
Zu diesem Zweck kann ein Doppeldrahtelektrokabel verwendet werden, wobei die Entfernung zwischen den beiden Drähten nicht unter 4-5 Millimeter betragen sollte.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gewährleistet diese bevorzugte Verkörperlichung des in ein Fahrzeug eingebauten Systems bei eingeschaltetem Kreis die Erzeugung eines nahen elektromagnetischen Felds F um die gesamte übertragende Antenne At herum. Aufgrund der Nähe des leitenden Materials des Fahrzeugs sowie der besonderen Anordnung der Antenne At erscheint die räumliche Konfiguration dieses elek tromagnetischen Nahfelds so, wie in den Diagrammen der Darst. 4, 5, 6 gezeigt ist.
Die Empfangsantenne Ar, die in diesem Fall in das besagte elektromagnetische Feld getaucht ist, erhält dieses Radiofrequenzsignal der konstanten Amplitude. Wenn irgendein Gegenstand, mit der einzigen Ausnahme von Substanzen mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit (Glas, Keramik, Plastik mit sauberen Oberflächen) in dieses elektromagnetische Feld eintritt, wird dieser eine Feldparameterstörung oder besser eine Reduzierung der Oszillationsamplitude erzeugen. In der bevorzugten Verkörperlichung ist eine Reduzierung der Oszillationsamplitude des Felds verwendet worden, die durch die Empfangsantenne Ar erkannt und an den Erkennungsmodul R weitergeleitet sowie durch den besagten Verstärker A in ein hörbares akustisches Alarmsignal umgewandelt, das von dem besagten Akustikmodul S erzeugt wird.
Zum Beispiel kann das System, m das es in der vorliegenden Erfindung geht, als ein Bodydetektor beim Durchgehen durch Eingangskontrollvorrichtungen, als Näherungssensor beim Türenschließen/-öffnen, zum Einschalten von Beleuchtungen oder Alarmsystemen und weiterhin mit dem Einbau von Antennenkabeln von geeigneter Länge für Innenraumschutzsysteme Verwendung finden.
Desweiteren kann es mit geeigneten Verbesserungen im elektronischen Grundkreis als Warnvorrichtung für die vorbestimmte Annäherung an Entfernungen bei Fahrzeug- oder Gegenstandsbewegungen verwendet werden.

Claims

1. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem für Parkmanöver, insbesondere zur Erkennung von Hindernissen während der Einparkmanöver von Fahrzeugen, einschließlich:

- Antennenmittel (At, Ar) zur Übertragung und dem Empfang eines Radiofrequenzfeldes;

- Oszillatorenmittel (T), die in der Lage sind, um das besagte gesamte Antennenmittel (At, Ar) herum ein elektromagnetisches Radiofrequenzfeld (F) zu erzeugen;

- Radiofrequenzerkennungsmittel (R, M), die in der Lage sind, einen sich dem besagten Antennenmittel (At, Ar) sich nähernden Gegenstand zu erkennen; und

- Signalmittel (S), die in der Lage sind, besagte Variation anhand eines akustischen oder Alarmsignals anzuzeigen, das die Gegenwart und die Annäherung des besagten Gegenstands angibt, der in dem besagten Oszillatormittel (T) charakterisiert ist, einschließlich eines Radiofrequenztransistoroszillators, und besagte Erkennungsmittel (R, M) erkennen eine in den Feldparametern des besagten Elektromagnetfelds (F) erzeugte Störung, wobei besagte Störung bei der Annäherung des besagten Gegenstands im nahen Feld des besagten elektromagnetischen Felds verursacht wird.

2. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 1 gefordert, das durch die besagten Erkennungsmittel (R, M) charakterisiert ist, erkennt eine Reduzierung der Oszillationsamplitude des erzeugten elektromagnetischen Felds (F).

3. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 1 gefordert, das durch die besagten Antennenmittel charakterisiert ist, besteht aus einem oder vorzugsweise zwei Drähten oder Bändern (Ar, At) aus elektrisch leitendem Material, gekoppelt und auf den zu schützenden Körper über die gesamte Länge des besagten Körpers gerichtet.

4. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 1 gefordert, das durch die besagten Oszillatorenmittel (T) charakterisiert ist, umfaßt lediglich einen einzigen Transistor (10).

5. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 4 gefordert, das durch den besagten Transistor (10) charakterisiert ist, ist mit einer ersten Spule (11) zur Erzeugung einer Radiofrequenzoszillation verbunden, die induktiv zu einer zweiten Spule (12) übertragen werden, die mit einer Übertragungsantenne (At) der besagten Antennenmittel verbunden ist.

6. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 1 gefordert, das durch die besagten Erkennungsmittel (R, M) charakterisiert ist, enthält eine Erkennungseinheit (R), die in der Lage ist, die besagte Störung umzuformen, und besagte Erkennungseinheit (R) an die besagten Antennenmittel zu koppeln.

7. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 2 oder 6 gefordert, das durch die besagte Erkennungseinheit (R) charakterisiert ist, enthält zwei Erkennungsdioden, zur Umformung der Amplitude des Signals, das durch die besagten Empfangsantennenmittel (Ar) erhalten wird.

8. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter irgendeinem der vorherigen Ansprüche gefordert, das durch die besagten Anzeigemittel (S) einschließlich eines akustischen Transduktors (9) charakterisiert ist.

9. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 8 gefordert, das durch die besagten Anzeigemittel (S) einschließlich eines elektronischen Verstärkers (A) einschließlich des ersten (5) sowie des zweiten (7) diesbezüglichen Verstärkers zur Verstärkung des durch den besagten akustischen Transduktor (9) dekodifiziertes und in einen Alarmton umgewandeltes Signal charakterisiert ist.

10. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter Anspruch 9 gefordert, das durch die besagte Erkennungseinheit (R) charakterisiert ist, ist an einen elektronischen Verstärker (A) über einen Widerstand (3) und einen Kondensator (4) angeschlossen.

11. Ein elektromagnetisches Erkennungssystem, wie unter irgendeinem der vorherigen Ansprüche gefordert, das durch sämtliche elektronische Komponenten charakterisiert ist, die in ein kleines Modul eingekapselt sind, das in der Nähe der Rückwärtsgangleuchte eines Fahrzeugs angebracht und an diese zur Stromversorgung elektrisch angeschlossen werden kann.