DE102004011088A1 - Parking assistance method for helping a driver during a parking maneuver in which the parking instructions are displayed on a display provided for indicating the vehicle's separation from obstacles in its surroundings - Google Patents

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Abstract

Method for helping a vehicle (10) driver carry out a parking maneuver in which a reference trajectory (16) to be followed by the vehicle during parking is determined and whereby the driver is shown in which position the steering wheel should be during parking. A vehicle separation display device, used to indicate the vehicle's separation from obstacles in its surroundings is used to display the steering instructions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Einparkmanöver gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a method for assisting the driver of a vehicle in a parking maneuver according to the generic term of claim 1.

Ein solches Verfahren geht beispielsweise aus der DE 198 09 416 A1 hervor, die ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers beim Einparken offenbart. Dem Fahrer wird während des Fahrmanövers die Einparkstrategie über eine optische Anzeigevorrichtung, eine akustische Sprachausgabeeinrichtung oder ein haptisches Lenkrad mitgeteilt, so dass der Fahrer der Einparkstrategie folgend in die Parklücke einparken kann.Such a method is for example from the DE 198 09 416 A1 which discloses a method of assisting the driver in parking. During the driving maneuver, the driver is notified of the parking strategy via an optical display device, an acoustic voice output device or a haptic steering wheel, so that the driver can park in the parking space following the parking strategy.

Es ist ferner bekannt, z.B. aus der DE 197 45 127 A1 , einen automatischen Bremsvorgang auszulösen, wenn der Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis einen Grenzwert unterschreitet. Hierdurch soll eine Kollision mit dem Hindernis vermieden werden.It is also known, for example from the DE 197 45 127 A1 to initiate an automatic braking process when the distance of the vehicle to an obstacle falls below a threshold value. This is to avoid a collision with the obstacle.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der gattungsgemäßen Art insbesondere hinsichtlich des Aufwandes zu verbessern.It the object of the present invention is a method and a Apparatus for carrying out the method of the generic type in particular in terms of effort to improve.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß erfolgt die optische Anzeige der einzustellenden Lenkradstellung über die in vielen Fahrzeugen ohnehin vorhandene Abstandsanzeigeeinrichtung, die zur Anzeige des Abstandes des Fahrzeugs zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung dient. Das Fahrzeug weist an der Außenseite der Karosserie Abstandssensoren, z.B. Ultraschallsensoren auf, den Abstand zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung messen. Im Fahrzeuginnenraum befindet sich eine Abstandsanzeigeeinrichtung, in der Regel eine Balkenanzeige, deren Anzeige als Maß für den Abstand zu einem Hindernis dient. Dadurch kann eine in vielen Fahrzeuge ohnehin vorhandene Abstandsanzeigeeinrichtung auch für das Anzeigen der erforderlichen Lenkradstellung dienen, wodurch Aufwand und Kosten reduziert werden.According to the invention the visual indication of the steering wheel position to be set via the in many vehicles already existing distance display device, to indicate the distance of the vehicle to obstacles in the Vehicle environment serves. The vehicle points to the outside of the Body distance sensors, e.g. Ultrasonic sensors on, the distance to measure obstacles in the vehicle environment. In the vehicle interior there is a distance indicator, usually a Bar graph whose indication is a measure of the distance to an obstacle serves. This can be present in many vehicles anyway Distance indicator also for displaying the required Steering wheel serve, which reduces effort and costs.

Wenn eine Lenkwinkelabweichung zwischen dem vom Fahrer über das Lenkrad tatsächlich eingestellten Ist-Lenkwinkel und dem der angeforderten Lenkradstellung entsprechenden Soll-Lenkwinkel vorliegt, zeigt die Anzeigeeinrichtung einen entsprechenden Ausschlag nach links oder rechts an, der dem Fahrer vorgibt, in welch Richtung das Lenkrad zu drehen ist, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern.If a steering angle deviation between that of the driver over the Steering wheel actually set actual steering angle and the requested steering wheel position corresponding desired steering angle is present, the display device detects a corresponding deflection left or right, which tells the driver in which direction the steering wheel is to turn to reduce the steering angle deviation.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.advantageous Embodiments of the method and the device according to the invention arise from the dependent ones Claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:in the Following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines in Einparkmanövers in Draufsicht und 1 a schematic representation of a parking maneuver in plan view and

2a-2c verschiedene Anzeigezustände einer Ausführungsform einer optischen Anzeige für die einzustellende Lenkradstellung für den Fahrer. 2a - 2c various display states of an embodiment of an optical display for the adjusted steering wheel position for the driver.

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs 10 bei bzw. während einem Einparkmanöver.The invention is a method and apparatus for assisting the driver of a vehicle 10 during or during a parking maneuver.

Bei Einparkmanövern wird zunächst mittels einer geeigneten Sensorik, beispielsweise mittels Ultraschallsensoreinheiten während der Vorbeifahrt des Fahrzeuges 10 Parklücken vermessen und dahingehend ausgewertet, ob die Parklücke ausreichend groß ist für ein Einparkmanöver. Beim Ausführungsbeispiel sind hierfür zumindest vier Ultraschallsensoreinheiten vorgesehen, die jeweils in einem Eckbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet sein können. Die Anzahl der vorhandenen Ultraschallsensoren ist beliebig und hängt insbesondere auch davon ab, wie groß der Abstrahlwinkel ist, unter dem die Sensorwellen abgestrahlt und die reflektierten Wellen empfangen werden. Alternativ zu den Ultraschallsensoreinheiten können auch Radarsensoren oder Lasersensoren eingesetzt werden.When Einparkmanövern is first by means of a suitable sensor, for example by means of ultrasonic sensor units during the passage of the vehicle 10 Measured parking spaces and evaluated to see whether the parking space is large enough for a parking maneuver. In the embodiment, at least four ultrasonic sensor units are provided for this purpose, each in a corner region of the vehicle 10 can be arranged. The number of existing ultrasonic sensors is arbitrary and in particular also depends on how large the radiation angle is below which the sensor waves are radiated and the reflected waves are received. As an alternative to the ultrasonic sensor units, radar sensors or laser sensors can also be used.

Die Auswertung der Sensordaten der Ultraschallsensoreinheiten erfolgt in einer Auswerteeinrichtung, in der festgestellt wird, ob die ausgemessene Parklücke ausreichend groß ist zum Einparken des Fahrzeugs.The Evaluation of the sensor data of the ultrasonic sensor units takes place in an evaluation device, which determines whether the measured parking lot is big enough for parking the vehicle.

Wurde eine ausreichend große Parklücke ermittelt, so kann der Fahrer das erfindungsgemäße Unterstützungsverfahren durch eine entsprechende Bedienanforderung einleiten.Has been a big enough one parking lot determined, the driver can the support method according to the invention by a initiate appropriate operating request.

1 zeigt eine typische Situation für ein Einparkmanöver eines Fahrzeugs 10 am Straßenrand einer Straße 20 zwischen anderen geparkten Fahrzeugen 21. Das Fahrzeug 10 ist auf der Strasse 20 entlang der Reihe parkender Fahrzeuge 21 gefahren und hat im Vorbeifahren mittels der Ultraschallsensoreinheiten 11 und der Auswerteeinrichtung eine ausreichend große Parklücke 22 ermittelt. 1 shows a typical situation for a parking maneuver of a vehicle 10 at the roadside of a road 20 between other parked vehicles 21 , The vehicle 10 is on the street 20 along the row of parked vehicles 21 gefah ren and has in passing by means of the ultrasonic sensor units 11 and the evaluation a sufficiently large parking space 22 determined.

In Abhängigkeit von zu Beginn des Fahrmanövers eingenommenen Startposition 15 des Fahrzeugs 10 wird in der Auswerteein richtung eine Referenztrajektorie 16 ermittelt, die die Ideallinie darstellt, um das Fahrzeug ausgehend von seiner Startposition 15 in eine Ziel- oder Parkposition 17 zu bewegen. Die Referenztrajektorie 16 stellt somit den idealen zurückzulegenden Weg dar, der von der Startposition 15 in die Zielposition 17 führt.Depending on the starting position assumed at the beginning of the driving maneuver 15 of the vehicle 10 becomes in the Auswerteein direction a reference trajectory 16 Determines which represents the ideal line to the vehicle starting from its starting position 15 in a destination or parking position 17 to move. The reference trajectory 16 thus represents the ideal path to be backed up from the starting position 15 in the target position 17 leads.

Die Startposition 15 kann alternativ zu der Darstellung in 1 auch die Fahrzeugposition sein, bei der sich das Fahrzeugheck des Fahrzeugs 10 in etwa auf derselben Höhe befindet wie das Fahrzeugheck des auf gleicher Höhe geparkten Fahrzeugs 21. Dies kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass beim Rückwärtsfahren zu Beginn des Einparkmanövers die Ultraschallsensoren das Ende des auf gleicher Höhe wie das Fahrzeug 10 befindlichen, geparkten Fahrzeugs 21 bzw. den Beginn der Parklücke erkennen.The starting position 15 can be used as an alternative to the illustration in 1 also be the vehicle position at the rear of the vehicle 10 is approximately at the same height as the rear of the vehicle parked at the same height 21 , This can for example be recognized by the fact that when reversing at the beginning of Einparkmanövers the ultrasonic sensors the end of the same height as the vehicle 10 parked vehicle 21 or detect the beginning of the parking space.

Verfahren zur Bestimmung der Referenztrajektorie 16 sind beispielsweise aus der DE 29 01 504 B1 , der DE 38 13 083 A1 oder der DE 199 40 007 A1 bekannt. Auf die bekannten Verfahren zur Bestimmung der Referenztrajektorie 16 wird an dieser Stelle ausdrücklich Bezug genommen.Method for determining the reference trajectory 16 are for example from the DE 29 01 504 B1 , of the DE 38 13 083 A1 or the DE 199 40 007 A1 known. On the known methods for determining the reference trajectory 16 is expressly referred to here.

Während des Fahrmanövers wird in Abhängigkeit der jeweils aktuellen Fahrzeugstellung xF,akt/yF,aktF,akt die Stellungsabweichung des Fahrzeugs 10 von der durch die Referenztrajektorie 16 ermittelt und dem Fahrer mittels der Abstandsanzeigeeinrichtung 13 die einzustellende Lenkradstellung angezeigt, der die Lenkwinkelabweichung reduziert, so dass das Fahrzeug wieder auf eine der Referenztrajektorie entsprechende Fahrtroute gebracht wird.During the driving maneuver, depending on the current vehicle position x F, act / y F, act / Ψ F, act the position deviation of the vehicle 10 from that through the reference trajectory 16 determined and the driver by means of the distance indicator 13 the adjusted steering wheel position displayed, which reduces the steering angle deviation, so that the vehicle is brought back to a reference trajectory corresponding route.

Unter der aktuellen Fahrzeugstellung xF,akt/yF,aktF,akt des Fahrzeugs 10 ist nicht nur die Fahrzeugposition xF,akt/yF,akt in der Koordinatenebene in Bezug auf ein ortsfestes Koordinatensystem der Straße 20 zu verstehen, sondern die Fahrzeugstellung beinhaltet auch die Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse 71 bezogen auf das Koordinatensystem. Beispielsgemäß ist der Drehwinkel ΨF zwischen der y-Achse des Koordinatensystems x, y und der Fahrzeuglängsachse 71 eingeschlossen. Der Solldrehwinkel entspricht mithin der Tangenten an die Referenztrajektorie 16.Under the current vehicle position x F, act / y F, act / Ψ F, act of the vehicle 10 is not only the vehicle position x F, act / y F, act in the coordinate plane with respect to a stationary coordinate system of the road 20 to understand, but the vehicle position also includes the orientation of the vehicle longitudinal axis 71 based on the coordinate system. By way of example, the angle of rotation Ψ F is between the y-axis of the coordinate system x, y and the vehicle longitudinal axis 71 locked in. The target rotation angle thus corresponds to the tangent to the reference trajectory 16 ,

Zur optischen Anzeige der einzustellenden Lenkradstellung bzw. des einzustellenden Lenkradwinkels wird eine Abstandsanzeigeeinrichtung 13 eines Abstandsbestimmungssystems verwendet, das dazu dient, den Abstand zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung zu bestimmen und dem Fahrer über die Abstandsanzeigeeinrichtung 13 über den Abstand zu einem erkannten Hindernis zu informieren. Derartige Abstandsbestimmungssysteme sind bekannt und beispielsweise unter dem Namen "Parktronic" im Einsatz.For visual display of the adjusted steering wheel position or the steering wheel angle to be set, a distance indicator 13 a distance determining system used to determine the distance to obstacles in the vehicle environment and the driver via the distance indicator 13 to inform about the distance to a detected obstacle. Such distance determination systems are known and used, for example, under the name "Parktronic".

Beim Ausführungsbeispiel der Abstandsanzeigeeinrichtung 13 gemäß der 2a2c handelt es sich um eine Art Balkenanzeige. Ein linker Balken 25 gibt an, wenn das Lenkrad nach links zu drehen ist und ein rechter Balken 26 gibt an, wenn der Fahrer das Lenkrad nach rechts drehen soll. Je größer der Lenkradwinkel ist, den der Fahrer einzustellen hat, desto größer ist auch der angezeigte linke Balken 25 bzw. der rechte Balken 26. Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Balken 25, 26 von mehreren horizontal nebeneinander liegenden Leuchtmitteln, wie z.B. Leuchtdioden gebildet. Je mehr Leuchtdioden eines Balkens 25, 26 leuchten, desto größer ist der angeforderte Lenkradwinkel.In the embodiment of the distance display device 13 according to the 2a - 2c it is a kind of bar graph. A left bar 25 indicates when the steering wheel is turning to the left and a right-hand beam 26 indicates when the driver should turn the steering wheel to the right. The larger the steering wheel angle that the driver has to adjust, the larger the displayed left bar 25 or the right-hand bar 26 , In the embodiment, the two bars 25 . 26 formed by several horizontally adjacent bulbs, such as light-emitting diodes. The more LEDs of a bar 25 . 26 light up, the greater the requested steering wheel angle.

In Abwandlung hierzu wäre es auch denkbar, dass der rechte Balken 26 die Lenkraddrehung nach links und der linke Balken 25 die Lenkraddrehung nach rechts angibt. Dies könnte insbesondere für eine im Fonds des Fahrzeugs angebrachte Balkenanzeige gelten, so dass der in Rückwärtsfahrtrichtung gesehen rechte Balken 26 die Lenkraddrehung nach links anzeigt und der linke Balken 25 die Lenkraddrehung nach rechts.In a modification to this, it would also be conceivable that the right bar 26 the steering wheel turn to the left and the left bar 25 indicates the steering wheel turn to the right. This could apply, in particular, to a bar display mounted in the vehicle's compartment, so that the right-hand bar viewed in the reverse direction 26 the steering wheel turn to the left and the left hand bar 25 the steering wheel turn to the right.

Es versteht sich, dass alternativ die Art der Balkendarstellung auch mittels eines LC-Displays dargestellt werden könnte.It It goes without saying that, alternatively, the type of bar graphing also could be represented by means of an LC display.

In 2a leuchtet die jeweils erste Leuchtdiode 27 der beiden Balken 25, 26, die zum jeweils anderen Balken 26 bzw. 25 benachbart angeordnet ist. Die leuchtenden Leuchtdioden 27 sind in 2 schematisch durch ein Punktmuster dargestellt. Leuchtet jeweils die erste Leuchtdiode 27 beider Balken 25, 26 wird dem Fahrer dadurch signalisiert, dass er den momentan eingestellten Lenkradwinkel unverändert beibehalten soll. Alternativ hierzu könnte auch eine einzelne, zwischen den beiden Balken 25, 26 angeordnete Nullstellungsleuchtdiode vorgesehen sein, die leuchtet, wenn die Lenkradposition unverändert bleiben soll.In 2a the first LED lights up 27 the two bars 25 . 26 to each other's beam 26 respectively. 25 is arranged adjacent. The luminous LEDs 27 are in 2 schematically represented by a dot pattern. The first LED lights up 27 both bars 25 . 26 is signaled to the driver that he should keep the currently set steering wheel angle unchanged. Alternatively, there could be a single, between the two bars 25 . 26 arranged zero-position LED is provided, which lights up when the steering wheel position should remain unchanged.

In 2b wird dem Fahrer durch zwei leuchtende Leuchtdioden des linken Balkens 25 angezeigt, dass er das Lenkrad leicht nach links drehen soll. Sobald die angeforderte Lenkradstellung erreicht ist, erscheint wieder die in 2a dargestellte und oben beschriebene Anzeige. In 2c wird durch vier leuchtende Leuchtdioden des rechten Balkens 26 ein starker Lenkradeinschlag nach rechts vom Fahrer angefordert.In 2 B gets to the driver through two illuminated LEDs of the left beam 25 indicated that he should turn the steering wheel slightly to the left. As soon as the requested steering wheel position is reached, the in 2a shown and described above. In 2c is lit by four light emitting diodes of the right beam 26 a strong steering wheel turn to the right requested by the driver.

Die Anzahl der Leuchtdioden 27, die einen Balken 25, 26 bilden ist grundsätzlich beliebig wählbar und wird derart abgestimmt, dass dem Fahrer eine ausreichend feine Unterteilung in der Anforderung der einzustellenden Lenkradstellung angegeben werden kann. Beispielsgemäß enthält jeder Balken 25, 26 fünf Leuchtdioden 27.The number of LEDs 27 holding a beam 25 . 26 is basically arbitrary selectable and is tuned so that the driver can be given a sufficiently fine subdivision in the requirement of the adjusted steering wheel position. For example, each bar contains 25 . 26 five LEDs 27 ,

Zusätzlich kann auch eine akustische Fahrerinformation erfolgen, die eine vorliegende Lenkwinkelabweichung signalisiert. Die akustische Fahrerinformation kann beispielsweise über nicht näher dargestellte Lautsprecher im Fahrzeug durch ein Tonsignal bzw. eine Tonsignalfolge durchgeführt werden.In addition, can also an acoustic driver information, which is a present Steering angle deviation signaled. The acoustic driver information can, for example, over not closer shown speaker in the vehicle by a tone signal or a Sound signal sequence performed become.

Die Frequenz des Tonsignals kann dabei abhängig von der Lenkwinkelabweichung variiert werden, insbesondere kann die Frequenz des Tonsignals umso größer eingestellt werden, je größer die Lenkwinkelabweichung ist. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es auch möglich eine Tonsignalfolge zur akustischen Fahrerinformation vorzusehen, die aus einer Folge von einzelnen aufeinanderfolgenden Tonsignalen besteht, wobei zwischen zwei Tonsignalen jeweils eine Pause ohne Tonausgabe vorgesehen ist. Die Tonsignalfolgefrequenz der Tonsignalfolge kann abhängig von der Lenkwinkelabweichung variiert werden. Je größer die Lenkwinkelabweichung ist, desto größer ist die Tonsignalfolgefrequenz, so dass die einzelnen Tonsignale in kürzerer zeitlicher Abfolge aufeinander erzeugt werden. Anders gesagt wird die Pause ohne Tonsignalausgabe zwischen zwei Tonsignalen der Tonsignalfolge kürzer, wenn die Lenkwinkelabweichung zunimmt und umgekehrt.The Frequency of the sound signal can be dependent on the steering angle deviation can be varied, in particular, the frequency of the sound signal all the more set larger be, the greater the steering angle deviation is. Alternatively or in addition it is also possible provide a sound signal sequence for acoustic driver information, that of a sequence of individual successive sound signals exists, whereby between two sound signals in each case a break without Sound output is provided. The audio signal repetition frequency of the audio signal sequence can dependent be varied by the steering angle deviation. The bigger the Steering angle deviation is, the greater is the Tonsignalfolgefrequenz, so that the individual sound signals to each other in a shorter time sequence be generated. In other words, the break will be without sound signal output between two sound signals of the sound signal sequence shorter, if the steering angle deviation increases and vice versa.

Claims (4)

Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (10) bei einem Fahrmanöver, wobei eine dem Einparkmanöver entsprechende Referenztrajektorie (16) bestimmt wird, entlang der das Fahrzeug (10) bewegt werden soll, und wobei dem Fahrer während des Fahrmanövers die jeweils einzustellende, das Fahrzeug (10) entlang der Referenztrajektorie (16) steuernde Lenkradstellung über Mittel zur optischen Fahrerinformation (13) angegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur optischen Fahrerinformation eine Abstandsanzeigeeinrichtung (13) des Fahrzeugs verwendet wird, die zur Anzeige des Abstandes des Fahrzeugs zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung dient.Method for assisting the driver of a vehicle ( 10 ) in a driving maneuver, a reference trajectory corresponding to the parking maneuver ( 16 ) along which the vehicle ( 10 ) is to be moved, and wherein the driver during the driving maneuver the respectively to be adjusted, the vehicle ( 10 ) along the reference trajectory ( 16 ) Steering wheel position via means for visual driver information ( 13 ), characterized in that as means for optical driver information a distance display device ( 13 ) of the vehicle used to indicate the distance of the vehicle to obstacles in the vehicle environment. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine akustische Fahrerinformation anhand eines Tonsignales erfolgt, wobei die Tonfrequenz abhängig von der Abweichung der tatsächlichen Lenkradstellung und der einzustellenden variiert wird.Method according to claim 1, characterized in that that an acoustic driver information based on a sound signal takes place, wherein the audio frequency depends on the deviation of actual Steering wheel position and the one to be adjusted is varied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine akustische Fahrerinformation anhand einer Tonsignalefolge von Tonsignalen erfolgt, wobei die Tonsignalfolgefrequenz abhängig von der Abweichung der tatsächlichen Lenkradstellung und der einzustellenden variiert wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that an acoustic driver information based on a Tonsignalefolge of audio signals, wherein the Tonsignalfolgefrequenz depends on the deviation of the actual Steering wheel position and the one to be adjusted is varied. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung des Fahrers bei einem Einparkmanöver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Mitteln zur Bestimmung einer dem Fahrmanöver entsprechenden Referenztrajektorie (16) und Mittel zur optischen Fahrerinformation (13) zur Angabe der vom Fahrer einzustellenden, das Fahrzeug (10) entlang der Referenztrajektorie (16) steuernden Lenkradstellung, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur optischen Fahrerinformation eine Abstandsanzeigeeinrichtung (13) des Fahrzeugs verwendet wird, die zur Anzeige des Abstandes des Fahrzeugs zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung dient.Device for carrying out a method for assisting the driver in a parking maneuver according to one of Claims 1 to 3, having means for determining a reference trajectory corresponding to the driving maneuver ( 16 ) and means for visual driver information ( 13 ) indicating the driver to be adjusted by the vehicle ( 10 ) along the reference trajectory ( 16 ) steering wheel position, characterized in that as means for optical driver information, a distance display device ( 13 ) of the vehicle used to indicate the distance of the vehicle to obstacles in the vehicle environment.
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