DE102005019960A1

DE102005019960A1 - Sensoranordnung zur Parklückenvermessung

Info

Publication number: DE102005019960A1
Application number: DE102005019960A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Görnig; Werner Dipl.-Ing. Steiner; Michael Dr. Beuschel
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2006-11-02

Abstract

Sensoranordnung zur Parklückenvermessung mit zumindest zwei horizontal nebeneinander angeordneten Abtaststrahlen. Die Sende- und Empfangseinheiten sind für Ultraschall- oder elektromagnetische Strahlen ausgelegt. Es ist mindestens eine Sensoranordnung an jeder Längsseite des zu parkenden Fahrzeugs vorgesehen. Die Abtaststrahlen sind so ausgerichtet, dass sie zur Querachse des zu parkenden Fahrzeugs gewinkelt stehen, wobei für den von Querachse und Abtaststrahl eingeschlossenen Winkel alpha in horizontaler Projektion 0 DEG < alpha < 90 DEG gilt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Parklückenvermessung und ein Verfahren zur Auswertung der aufgenommenen Daten mit zwei horizontal nebeneinander angeordneten Abtaststrahlen.

Bislang sind Entwicklungen zur Vermessung von Parklücken bekannt, die im wesentlichen den Einsatz von Kamerasystemen vorsehen. Diese Entwicklungen sind momentan aufgrund der relativ hohen Kosten nicht für einen Serieneinsatz auf breiter Basis attraktiv. Eine Alternative stellt die in DE 10146712 vorgestellt Einparkhilfsvorrichtung für Kraftfahrzeuge dar. Von an der Fahrzeuglängsseite angeordneten Sendern wird ein horizontales Signal senkrecht zur Fahrzeuglängsachse ausgestrahlt. Reflektierte Strahlen werden von einer Empfängeranordnung detektiert und die Laufzeit des Signals gemessen. Mit dieser Vorrichtung werden die Abmessungen einer Parklücke erfasst. Als Abtaststrahlen werden Infrarot- oder Ultraschallstrahlen vorgeschlagen. Bei einem senkrecht zur Fahrzeuglängsachse gerichteten Abtastsignal wird eine hohe Abtastfrequenz benötigt, um die Anfangs- bzw. Endposition des geparkten Fahrzeugs genau zu erfassen.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine kostengünstige Sensoranordnung mit relativ niedriger Abtastfrequenz zur Parklückenvermessung und ein Verfahren zur Auswertung der Sensordaten vorzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß einer Vorrichtung des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung auf.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mit einer speziellen Anordnung der Abtaststrahlen die Position von geparkten Fahrzeugen mit einer niedrigen Abtastfrequenz sehr genau zu erfassbar ist. Dazu sind zumindest zwei, in horizontaler Richtung betrachtet, nebeneinander liegende Abtaststrahlen vorgesehen, die an beiden Längsseite des zu parkenden Fahrzeugs positioniert sind. Die Abtaststrahlen sind zur Querachse des zu parkenden Fahrzeugs gewinkelt ausgerichtet, wobei für den von Querachse und Abtaststrahl eingeschlossenen Winkel α in horizontaler Projektion 0° < α < 90° gilt. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass die Vorder- bzw. Rückseite von parkenden Fahrzeugen auch bei einer niedrigen Abtastfrequenz mehrmals von einem Abtaststrahl erfasst werden können und somit die Position der Fahrzeugkante mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann. Die Sensorvorrichtung misst die Laufzeit der von einem Objekt reflektierten Strahlung und ermittelt daraus den Abstand zu dem Objekt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zusätzlich zur Erhöhung der allgemeinen Messgenauigkeit ein weiterer Abtaststrahl, der annähernd parallel zur Querachse des Fahrzeugs ausgerichtet, hinzugezogen werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Abtaststrahlen eine geringe horizontale Ausdehnung auf, der horizontale Aufweitungswinkel α ist <= 2°, um die örtliche Auflösung der Sensoranordnung zu erhöhen.

In einer speziellen Ausführungsform sind Sender um Empfänger für den infraroten Spektralbereich vorgesehen. Dieser Wellenlängenbereich ist für das menschliche Auge unsichtbar und zudem ist eine Sensoranordnung für diesen Bereich kostengünstig realisierbar.

Es ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die Sensoranordnung nur im unteren Geschwindigkeitsbereich von z.B. von v <= 50km/h zu aktivieren. Eine niedrige Geschwindigkeit ist typisch für die Parkplatzsuche.

Die Vorder- bzw. Rückseite von parkenden Fahrzeugen wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung mehrmals von einem gewinkelt zur Querachse stehenden Abtaststrahl erfasst, wobei zu jedem dieser Messwerte der Verlauf der Fahrzeugkante extrapoliert und auf dieser Grundlage die Position, insbesondere die Vorder- und Rückkante, des geparkten Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit erfasst wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Sensoranordnung, werden aus den aufgenommenen Daten und der Geschwindigkeit des zu parkenden Fahrzeugs, die Abmessungen einer Parklücke bestimmt. Ein Ausgabesignal gibt Auskunft darüber, ob die Parklücke hinreichend groß für das zu parkende Auto und den dazu benötigten Rangierraum ist. Der Einparkvorgang kann entweder vom Fahrer des zu parkenden Fahrzeugs selbst oder durch eine automatische Einparkvorrichtung durchgeführt werden, die eine „Einparktrajektorie" berechnet und steuert, dass sich das Fahrzeug gemäß dieser Trajektorie bewegt.

Die Funktion der Sensoranordnung beschränkt sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung nicht nur auf die Vermessung von Parklücken, sondern es werden zusätzlich sich dem Kraftfahrzeug seitlich nähernde Objekte erfasst, und es wird bei Gefahr einer Kollision ein Warnsignal ausgegeben. Mit der Sensoranordnung können z.B. Verkehrsteilnehmer im so genannten „Toten Winkel" erfasst werden. Wird die Sensoranordnung als Precrash-Sensor und Einparkhilfe verwendet ist nur wenig zusätzliche Hardware für diese Doppel-Funktion im Vergleich zu einem einfachen Precrash-Sensor erforderlich.

Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels und von drei Abbildungen beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
1: Fahrzeug mit je 2 horizontalen Messbereichen auf jeder Längsseite in der Draufsicht.
2: Fahrzeug mit je 3 horizontalen Messbereichen auf jeder Längsseite in der Draufsicht.
3: Sensorsignale bei einer Anordnung mit drei horizontalen Kanälen
In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit optischen Sensoranordnungen 2, 3 mit zwei horizontalen Messbereichen 4, 6, 7, 9 auf jeder Längsseite dargestellt. Die horizontale Ausdehnung der einzelnen Erfassungsbereiche wurde sehr schmal gewählt, die vertikale Ausdehnung des Strahls ist wesentlich größer und beträgt je nach Höhe der Einbauposition z. B. 20°. Die Sensoranordnung 2, 3 nutzt nicht sichtbares Infrarotlicht mit einer Wellenlänge im Bereich von 900nm misst die Laufzeit des von einem Objekt reflektierten infraroten Lichtes und ermittelt daraus den Abstand zu dem Objekt.
Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass die Vorder- bzw. Rückseite von parkenden Fahrzeugen auch bei einer niedrigen Abtastfrequenz mehrmals von einem Abtaststrahl 4, 6, 7, 9 erfasst werden. Zu jedem dieser Messwerte wird der Verlauf der Fahrzeugkante extrapoliert und auf dieser Grundlage die Position des geparkten Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit erfasst. In 2 ist ein Fahrzeug 1 mit drei horizontalen Messbereichen auf jeder Längsseite in der Draufsicht dargestellt. Auf der in Fahrtrichtung 10 rechten Seite des Kraftfahrzeugs 1 verfügt der optische Sensor 2 hierbei über einen vorderen Kanal 4, einen mittleren Kanal 5 und einen hinteren Kanal 6. Auf der in Fahrtrichtung 10 linken Seite des Kraftfahrzeugs 1 verfügt der optische Sensor 3 hierbei über einen vorderen Kanal 7, einen mittleren Kanal 8 und einen hinteren Kanal 9.
In 3 sind die Sensorsignale, wie sie bei einer entsprechenden Vorbeifahrt aufgezeichnet werden, dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein Entfernung – Zeit Diagramm, wobei auf der Ordinate die Entfernung (21) und auf der Abszisse die Zeit (20) aufgetragen ist. Bei den über die Zeit (20) aufgezeichneten Kurven handelt es sich um die Entfernung (21), im zeitlichen Ablauf ist der vorderen Kanal (22), der mittlere Kanal (23) und der hintere Kanal (24) aufgetragen. Bei einer entsprechenden Vorbeifahrt wird nun der Abstand (27) zu einem ersten und einem zweiten Objekt detektiert, wobei die drei Kanäle (25) eine jeweils typische Charakteristik aufweisen. Diese detektierten Objekte können am linken oder rechten Straßenrand parkende Fahrzeuge sein.
Im weiteren Verlauf wird eine Lücke (29) zwischen einem ersten detektierten Objekt (25) und einem zweiten detektierten Objekt (26) erkannt, die sich dadurch auszeichnet, dass eine Mindesttiefe (28) nicht unterschritten wird. Die Mindesttiefe ist dadurch gekennzeichnet, dass sie der Breite des Fahrzeug (1) inklusive einem Sicherheitsabstand, abzüglich des gemessenen Abstands (27) beträgt. Dadurch, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeug (1) bekannt ist und zeitliche Länge der Lücke (29) gemessen worden ist, kann die physikalische Länge der Lücke (29) berechnet und dem Fahrzeugführer mitgeteilt werden ob die Parklücke unter Berücksichtigung der eignen Fahrzeuglänge und des zum Rangieren notwendigen Freiraum, zum Parken ausreichend ist.

Claims

Sensoranordnung (2, 3) zur Parklückenvermessung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei horizontal nebeneinander angeordnete Abtaststrahlen (9, 7, 4, 6), mit den zugehörigen Sende- und Empfangseinheiten für Ultraschall- oder elektromagnetische Strahlung, an jeder Längsseite des zu parkenden Fahrzeugs vorgesehen sind, die zur Querachse des zu parkenden Fahrzeugs gewinkelt stehen, wobei für den von Querachse und Abtaststrahl eingeschlossenen Winkel α in horizontaler Projektion 0° < α < 90° gilt.
Sensoranordnung (2, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Abtaststrahl (5, 8) in horizontaler Projektion annähernd parallel zur Querachse des Fahrzeugs angeordnet ist.
Sensoranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtaststrahlen (9, 7, 4, 6, 5, 8) eine geringe horizontale Ausdehnung aufweisen
Sensoranordnung (2, 3) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sender und Empfänger für den infraroten Wellenlängenbereich vorgesehen sind.
Sensoranordnung (2, 3) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung nur im unteren Geschwindigkeitsbereich v insbesondere bei v <= 50 km/h aktiviert wird.
Verfahren mit einer Sensoranordnung (2, 3) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorder- bzw. Rückseite von einem geparkten Fahrzeug mehrmals von einem der gewinkelt zur Querachse stehenden Abtaststrahlen (9, 7, 4, 6) erfasst wird, wobei aus den Messwerten die Anfangs- bzw. Endposition des geparkten Fahrzeugs in Fahrtrichtung (10) ermittelt wird.
Verfahren mit einer Sensoranordnung (2, 3) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den von dem Sensor aufgenommenen Daten, der Position und der Geschwindigkeit des zu parkenden Fahrzeugs beim Passieren der Parklücke die Länge und die Tiefe der vermessenen Parklücke bestimmt wird und ein Signal ausgegeben wird, ob die Parklücke hinreichend groß für das zu parkende Fahrzeug ist.
Sensoranordnung (2, 3) nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich sich dem Kraftfahrzeug (1) seitlich nähernde Objekte erfasst werden und bei Gefahr einer Kollision ein Warnsignal ausgegeben wird.
Sensoranordnung (2, 3) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale zusätzlich zur Aktivierung von Insassen-Sicherheitseinrichtungen im Fall einer seitlichen Kollision verwendet werden.