DE102005046000A1

DE102005046000A1 - Vorrichtung zum Erfassen eines seitlichen Umfelds eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005046000A1
Application number: DE102005046000A
Authority: DE
Inventors: Georg Halasy-Wimmer; Stefan LÜKE
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2006-05-04
Also published as: EP1797459A1; EP1797459B1; KR20070065343A; WO2006035019A1; JP2008514907A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines seitlichen Umfelds eines Fahrzeugs (2) mit einem seitlich an dem Fahrzeug (2) angeordneten Sensor (14), der eine Sendeeinheit zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung in einen Beobachtungsraum und eine Empfangseinheit zum Empfangen von in dem Beobachtungsraum an einem Objekt reflektierter elektromagnetischer Strahlung aufweist, wobei mittels der Empfangseinheit bei einem Empfang reflektierter elektromagnetischer Strahlung Erfassungssignale erzeugbar sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass der Beobachtungsraum wenigstens zwei Erfassungsbereiche (18; 16, 18, 20) umfasst, wobei ein erster Erfassungsbereich (18) im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist und einen ersten Öffnungswinkel aufweist und wobei der zweite Erfassungsbereich (16, 18, 20) einen zweiten Öffnungswinkel aufweist, der größer als der erste Öffnungswinkel ist, dass dem ersten Erfassungsbereich (18) zuordenbare Erfassungssignale einer Einparkhilfeeinrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Einparkhilfeeinrichtung bei einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs (2) an einer Parklücke (4) die Parklücke (4) vermessbar ist, und dass dem zweiten Erfassungsbereich (16, 18, 20) zuordenbare Erfassungssignale einer Umfeldüberwachungseinrichtung zuführbar sind.

Description

Vorrichtung zum Erfassen eines seitlichen Umfelds eines Fahrzeugs mit einem seitlich an dem Fahrzeug angeordneten Sensor, der eine Sendeeinheit zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung in einen Beobachtungsraum und eine Empfangseinheit zum Empfangen von in dem Beobachtungsraum an einem Objekt reflektierter elektromagnetischer Strahlung aufweist, wobei mittels der Empfangseinheit bei einem Empfang reflektierter elektromagnetischer Strahlung Erfassungssignale erzeugbar sind.
Derartige Sensoren werden in Fahrzeugen zu einer Vielzahl von Zwecken verwendet. So ist es beispielsweise bekannt, Umfeldsensoren zur Überwachung des so genannten toten Winkels des Fahrzeugs einzusetzen und den Fahrer zu warnen, wenn sich ein Objekt innerhalb des toten Winkels befindet. Ferner sind so genannte Pre-Crash-Sensoren bekannt, welche eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt bereits vor einem Aufprall des Objekts erkennen und geeignete Sicherheitsmittel, wie etwa Airbags oder Gurtstraffer, auslösen.

Insbesondere ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 31 074 A1 eine als Pre-Crash-Sensor nutzbare Sensoran ordnung zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung bekannt, die als Infrarot-Sensor ausgeführt ist und über mehrere Empfangsdioden verfügt, die jeweils im Fokussierpunkt einer Linse angeordnet sind und Licht aus einem Segment des Beobachtungsraums erfassen. Die Unterteilung des Beobachtungsraums in mehrere Segmente ist dabei vorgesehen, um einen größeren Umfeldbereich abzudecken, als dies mit nur einem Segment möglich wäre.

Ein weiteres Einsatzgebiet für Sensoren der eingangs genannten Art sind so genannte Einparkhilfen, die eine für das Fahrzeug geeignete Parklücke automatisch identifizieren und das Fahrzeug teilweise auch entweder automatisch in die Parklücke rangieren oder den Fahrer durch Lenkempfehlungen beim Einparken unterstützen.

Die Vermessung bzw. Identifizierung einer Parklücke kann dabei erfolgen, indem während des Vorbeifahrens an einer Parklücke der seitliche Abstand zu Objekten mittels des Sensors ermittelt wird. Die Parklücke wird dabei als der Bereich identifiziert, in dem der Abstand zwischen dem Fahrzeug und seitlichen Objekten größer ist als in weiteren Bereichen, in denen die Objekte, wie etwa andere Fahrzeuge, angeordnet sind, welche die Parklücke begrenzen. Anhand der Signale von Raddrehzahlsensoren des Fahrzeugs kann dabei die während des Passierens des Bereichs mit dem größeren Abstand zu den seitlich von dem Fahrzeug befindlichen Objekten zurückgelegte Wegstrecke und damit die Länge der Parklücke ermittelt werden.

Die verschiedenen dargestellten Einsatzgebiete stellen unterschiedliche Anforderungen an die verwendeten Sensoren. So wird zur Umfeldüberwachung vorzugsweise ein Sensor mit einem großen Erfassungswinkel eingesetzt, mit dem jedoch eine genaue Vermessung einer Parklücke nicht oder nur sehr ungenau möglich ist, da bei einem großen Erfassungswinkel die Position der Parklückenbegrenzung nur sehr ungenau ermittelbar ist.

Dabei ist es jedoch wirtschaftlich sehr nachteilig, mehrere Sensoren für die verschiedenen dargestellten Zwecke in einem Fahrzeug vorzusehen. Ferner sind Sensoren in der Regel in Anbauelemente wie beispielsweise Außenspiegel oder Leuchten des Fahrzeugs integriert, um das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs nicht zu beeinträchtigen. Da jedoch im Seitenbereich des Fahrzeugs in der Regel wenige Anbauelemente zur Verfügung stehen, ist es oftmals nicht möglich, mehrere Sensoren unauffällig im Seitenbereich eines Fahrzeugs anzuordnen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich sowohl zur Erfassung eines möglichst großen Umfeldbereichs des Fahrzeugs, als auch für eine möglichst genaue Bestimmung der Begrenzung einer Parklücke eignet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demgemäß ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so ausgestaltet ist, dass der Beobachtungsraum wenigstens zwei Erfassungsbereiche umfasst, wobei ein erster Erfassungsbereich im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist und einen ersten Öffnungswinkel aufweist und wobei der zweite Erfassungsbereich einen zweiten Öffnungswinkel aufweist, der größer als der erste Öffnungswinkel ist, dass dem ersten Erfassungsbereich zuor denbare Erfassungssignale der Empfangseinheit einer Einparkhilfeeinrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Einparkhilfeeinrichtung bei einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs an einer Parklücke die Parklücke vermessbar ist, und dass dem zweiten Erfassungsbereich zuordenbare Erfassungssignale einer Umfeldüberwachungseinrichtung zuführbar sind.

Damit wird eine Vorrichtung geschaffen, die einen Sensor mit mehreren Erfassungsbereichen aufweist, wobei den unterschiedlichen Erfassungsbereichen zugeordnete Erfassungssignale, welche mittels der Empfangseinheit erzeugt werden und die das Vorhandensein eines Objekts in einem der Erfassungsbereiche sowie zweckmäßigerweise dessen Abstand zu dem Fahrzeug angeben, jeweils einer Einparkhilfeeinrichtung und einer Umfeldüberwachungseinrichtung eines Fahrzeugs zuführbar sind.

Der Erfassungsbereich, welcher der Einparkhilfeeinrichtung zugeordnet ist, weist dabei vorteilhaft einen schmaleren Öffnungswinkel auf und ist im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet, so dass Begrenzungen der Parklücke bei einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs genau erfasst und deren Position bestimmt werden.

Unter einem im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichteten Erfassungsbereich ist dabei insbesondere ein Erfassungskegel bzw. eine Erfassungskeule des Sensors zu verstehen, deren Mittellängsachse senkrecht zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung des ersten Erfassungsbereichs trägt ebenfalls dazu bei, dass die Begrenzungen einer Parklücke genau erfasst werden können.

Ein zweiter Erfassungsbereich ist einer Umfeldüberwachungseinrichtung zugeordnet, wobei dieser Erfassungsbereich einen größeren Öffnungswinkel aufweist, so dass ein größerer Bereich des seitlichen Umfelds des Fahrzeugs überwacht werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Erfassungsbereich ein erstes Segment des Beobachtungsraums umfasst und dass der zweite Erfassungsbereich das erste Segment des Beobachtungsraums und wenigstens ein dem ersten Segment benachbartes oder das erste Segment überlappendes weiteres Segment des Beobachtungsraums umfasst.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der erste Erfassungsbereich insbesondere auch zur Umfeldüberwachung verwendet werden kann.

Dabei ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das weitere Segment des Beobachtungsraums einen größeren Öffnungswinkel aufweist als das erste Segment des Beobachtungsraums.

Vorzugsweise ist es zudem vorgesehen, dass der der zweite Erfassungsbereich den gesamten Beobachtungsraum umfasst.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Empfangseinheit wenigstens zwei Fokussierpunkte aufweist, wobei in jedem Fokussierpunkt mittels einer Linse reflektierte elektromagnetische Strahlung fokussiert wird, die aus einem der Segmente des Beobachtungsraums empfangen wird.

Zweckmäßigerweise ist dabei in dem Fokussierpunkt ein Empfangselement angeordnet, mittels welchem Erfassungssignale erzeugbar sind, die dem Segment des Beobachtungsraums zuordenbar sind, aus dem die reflektierte Strahlung von der Empfangsdiode erfassbar ist.

In einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Sendeeinheit wenigstens zwei Sendeelemente aufweist, welche elektromagnetische Strahlungspulse zu vorgegebenen verschiedenen Zeitpunkten in jeweils ein Segment des Beobachtungsraums aussenden.

Vorzugsweise ist die in der Empfangseinheit empfangene reflektierte Strahlung dabei anhand eines Empfangszeitpunktes einem Segment des Beobachtungsraums zuordenbar.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass reflektierte Strahlung, die innerhalb eines Zeitintervalls in der Empfangseinheit empfangen wird, das zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem ein Sendeelement Strahlung in ein Segment des Beobachtungsraums aussendet, diesem Segment des Beobachtungsraums zugeordnet wird.

Vorteilhaft ist es dabei vorgesehen, dass das Zeitintervall zu einem Zeitpunkt endet, zu dem ein weiteres Sendeelement einen Strahlungspuls in ein Segment des Beobachtungsraums aussendet.

Anhand der Zuordnung der Empfangssignale zu einem Segment des Beobachtungsraums erfolgt dann zweckmäßigerweise die Zuordnung der Erfassungssignale zu dem dieses Segment umfassenden Erfassungsbereich.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung überprüft, ob sich ein in dem zweiten Erfassungsbereich befindliches Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet und wenigstens ein Insassenschutzmittel ansteuert, wenn festgestellt wird, dass sich das Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung einen Seitenairbag auslöst, wenn festgestellt wird, dass sich ein Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung ein reversibles Insassenschutzmittel ansteuert, wenn festgestellt wird, dass sich ein Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der zweite Erfassungsbereich einen toten Winkel des Fahrzeugs umfasst.

In dieser Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, beispielsweise während eines Spurwechsels das Vorhandensein eines Fahrzeugs in dem durch den Fahrer nur schwer einsehbaren toten Winkel des Fahrzeugs zu erfassen.

Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung ein Warnsignal aktiviert, wenn ein Objekt innerhalb des toten Winkels erfasst wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, dass aus den Erfassungssignalen ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem seitlich von dem Fahrzeug befindlichen Objekt ermittelbar ist und dass in der Einparkhilfeeinrichtung eine Parklückenbegrenzung anhand einer Veränderung des Abstands zwischen dem Fahrzeug und seitlich von dem Fahrzeug befindlichen Objekten ermittelbar ist.

Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass in der Einparkhilfeeinrichtung ein bei der Vorbeifahrt von dem Fahrzeug seitlich passierter Bereich als Parklücke identifizierbar ist, in dem der Abstand zwischen dem Fahrzeug und seitlich von dem Fahrzeug befindlichen Objekten größer ist als in einem weiteren Bereich.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figur.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem seitlichen Abstandssensor, der verschiedene Erfassungsbereiche aufweist.
Die 1 zeigt in schematischer Darstellung insbesondere ein Fahrzeug 2, welches seitlich neben einer Parklücke 4 angeordnet ist, die in der beispielhaft in der Figur dargestellten Situation von weiteren Fahrzeugen 6, 8 bzw. deren Fahrzeugseitenwänden 10, 12 begrenzt wird.
Das Fahrzeug 2 verfügt dabei über eine Einparkhilfeeinrichtung, welche den Fahrer beim Einparken des Fahrzeugs 2 in die Parklücke 4 unterstützt, sowie über eine Umfeldüberwachungseinrichtung, welche das seitliche Umfeld des Fahrzeugs überwacht und dabei insbesondere Objekte ermittelt, die sich auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befinden.
Sowohl die Einparkhilfeeinrichtung als auch die Umfeldüberwachungseinrichtung nutzen wenigstens einen Abstandssensor 14, der seitlich an dem Fahrzeug 2, beispielsweise im Bereich eines vorderen oder hinteren Kotflügels oder an der B-Säule des Fahrzeugs 2 angeordnet ist. Vorzugsweise ist jedoch jeweils ein Abstandssensor 14 auf jeder der beiden Seiten des Fahrzeugs 2 angeordnet.
Vorzugsweise ist der Abstandssensor 14 als ein optischer Sensor ausgeführt. Er verfügt dabei über eine Sendeeinheit, welche elektromagnetische Strahlungspulse einer vorgegebenen festen Frequenz in einen Beobachtungsraum aussendet, sowie über eine Empfangseinheit, welche Strahlung erfasst, die in dem Beobachtungsraum an einem Objekt reflektiert worden ist. Aus der Laufzeit der reflektierten Signale kann dabei in einer dem Fachmann bekannten Weise der Abstand zwischen den Objekten und dem Fahrzeug 2 bzw. dem Abstandssensor 14 ermittelt werden.
Wie in 1 schematisch dargestellt, weist der Beobachtungsraum des Abstandssensors 14 dabei mehrere Segmente 16, 18, 22 auf. Das mittlere Segment 18 weist einen schmalen Öffnungswinkel auf und ist im Wesentlichen quer zur Längsachse des Fahrzeugs 2 ausgerichtet. Das Segment 18 entspricht dabei dem Erfassungsbereich des Abstandsensors 14, welcher von der Einparkhilfeeinrichtung zur Vermessung der Parklücke 4 genutzt wird. Der gesamte Beobachtungsraum des Abstandssensors 14, der sich aus dem mittleren Segment 18, welches eine schmalen Öffnungswinkel aufweist, sowie aus den beiden das mittlere Segment 18 überlappenden Segmenten 16, 20, welche vorzugsweise jeweils einen großen Öffnungswinkel aufweisen, zusammensetzt, entspricht dem Erfassungsbereich, welcher der Umfeldüberwachungseinrichtung zugeordnet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Abstandssensor 14 dabei als Infrator-Sensor ausgeführt, dessen Sendeeinheit als eine gepulst arbeitende Laserdiode ausgebildet ist, die Licht einer vorgegebenen festen Frequenz im infraroten Spektralbereich über eine Linse in den gesamten Beobachtungsraum aussendet.
Die Empfangseinheit des Abstandssensors 14 verfügt in dieser Ausführungsform der Erfindung über mehrere Empfangselemente, bei denen es sich beispielsweise um PIN-Dioden handelt, mit denen in dem Fachmann bekannter Weise das in dem Beobachtungsraum an einem Objekt reflektierte Licht erfasst wird.
Die Empfangselemente sind dabei jeweils in einem Fokussierpunkt einer Linse angeordnet, so dass sie jeweils nur das reflektierte Licht erfassen, welches von der zugeordneten Linse fokussiert wird. Die Linsen sind dabei so ausgebildet und angeordnet, dass sich Empfangskeulen ausbilden, welche den zuvor beschriebenen Segmenten 16, 18, 20 des Beobachtungsraums des Abstandssensors 14 entsprechen.
Die Linsenanordnung besteht dabei vorzugsweise aus drei Linsen, die auf einer gekrümmten Linie angeordnet sind. Im Scheitelpunkt dieser Linie ist eine Linse angeordnet, welche eine Empfangskeule mit einem schmalen Öffnungswinkel für das zugehörige Empfangselement ausbildet. Diese Empfangskeule entspricht dabei dem mittleren Segment 18 des Beobachtungsraums des Abstandsensors 14, welches den der Einparkhilfeeinrichtung zugeordneten Erfassungsbereich bildet. Die benachbarten Linsen bilden Empfangskeulen mit einem größeren Öff nungswinkel aus, wobei diese Empfangskeulen sich vor der Linsenanordnung überschneiden können. Diese Empfangskeulen entsprechen dabei den weiteren Segmenten 16, 20 des Beobachtungsraums.
In dieser Ausführungsform ist der Abstandssensor 14 so ausgerichtet, dass die Mittellängsachse der dem mittleren Segment 18 des Beobachtungsraums zugeordnete Empfangskeule quer zur Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird ein Infrarot-Sensor eingesetzt, der eine Sendeeinrichtung aufweist, die mehrere Sendeelemente umfasst, bei denen es sich vorzugsweise ebenfalls um Laserdioden handelt.
Die Sendeelemente senden dabei Licht durch jeweils eine geeignet ausgebildete Linse in ein Segment 16, 18, 20 des Beobachtungsraums des Abstandssensors. Die Linsen sind dabei auf einer gekrümmten Linie angeordnet, wobei die Linse im Scheitelpunkt dieser Linie eine schmale Sendekeule des zugehörigen Sendeelements ausbildet, welche dem Segment 18 des Beobachtungsraums mit dem schmalen Öffnungswinkel, also dem zur Vermessung der Parklücke 4 vorgesehenen Erfassungsbereich, entspricht. Die weiteren Linsen bilden Sendekeulen mit größeren Öffnungswinkeln aus, welche den weiteren Segmenten 16, 20 des Beobachtungsraums des Abstandsensors 14 entsprechen. Bei Verwendung von Laserdioden, die Licht mit gleicher Intensität aussenden, hat die von der im Scheitelpunkt der Kurve befindlichen Linse ausgebildete Sendekeule aufgrund der stärkeren Fokussierung eine größere Reichweite als die von den anderen Linsen ausgebildeten Sendekeulen.
Die Ausrichtung des Abstandsensors 14 an dem Fahrzeug 2 erfolgt dabei in dieser Ausführungsform der Erfindung so, dass die Mittellängsachse der dem Segment 18 zugeordneten Sendekeule quer zur Längsachse des Fahrzeugs 2 ausgerichtet ist.
Die vorgesehenen Sendeelemente senden zeitlich versetzt Lichtpulse aus, wobei vorzugsweise aneinander anschließende Zyklen vorgesehen sind, in denen die Sendeelemente Lichtpulse in einer vorgegebenen Reihenfolge aussenden.
Die Empfangseinheit umfasst in dieser Ausführungsform der Erfindung ein einzelnes Empfangselement, welches beispielsweise wiederum als PIN-Diode ausgebildet ist. Das an einem Objekt in dem Beobachtungsraum reflektierte und in der Empfangseinheit erfasste Licht kann dabei anhand des Empfangszeitpunktes einem der Sendelemente bzw. einem der Segmente des Beobachtungsraums zugeordnet werden.
Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass ein erstes Sendeelement zu einem ersten Zeitpunkt einen Strahlungsimpuls ein zugehöriges erstes Segment 16, 18, 20 des Beobachtungsraums aussendet, und nach dem Ablauf eines Zeitintervalls ein zweites Sendeelement einen Strahlungspuls in ein ihm zugeordnetes Segment 16, 18, 20 des Beobachtungsraums aussendet. Während dieses Zeitintervalls in der Empfangseinheit empfangene reflektierte Strahlung wird dabei dem ersten Segment 16, 18, 20 des Beobachtungsraums zugeordnet. Entsprechen wird des Zeitintervalls zwischen dem Aussenden eines Strahlungspulses durch das zweite Sendeelement und dem Aussenden eines Strahlungspulses durch ein weiteres Sendeelement in der Empfangseinheit empfangene Strahlung dem zweiten Segment 16, 18, 20 des Beobachtungsraums zugeordnet usw.
Mittels des Abstandssensors 14 in der einen oder der anderen zuvor dargestellten Ausführungsform können Objekte in dem Beobachtunsraum erfasst und einem der Segmente 16, 18, 20 des Beobachtungsraums zugeordnet werden. Der Abstandssensor 14 verfügt dabei über eine Auswerteeinheit, die bei der Erfassung eines Objekts ein Erfassungssignal erzeugt, welches den Abstand des erfassten Objekts zu dem Abstandssensor angibt und dem Segment 16, 18, 20 zugeordnet ist, in dem das Objekt erfasst worden ist. Die Zuordnung kann dabei beispielsweise über entsprechende Ausgangskanäle der Auswerteeinheit erfolgen, wobei für jedes der Segmente 16, 18, 20 jeweils ein Ausgangskanal vorgesehen ist, über den Erfassungssignale bezüglich eines in dem Segment 16, 18, 20 erfassten Objekts der Einparkhilfeeinrichtung oder der Umfeldüberwachungseinrichtung zuführbar sind.
Die Einparkhilfeeinrichtung ruft dabei die Erfassungssignale von der Auswerteeinheit ab, die dem mittleren Segment 18 des Beobachtungsraums des Abstandssensors 14 zugeordnet sind, um die Größe und vorzugsweise auch die Lage der Parklücke 4 relativ zu dem Fahrzeug 2 zu ermitteln.
Die Vermessung der Parklücke 4 und die Bestimmung ihrer relativen Lage zu dem Fahrzeug 2 erfolgt dabei insbesondere durch eine Bestimmung des seitlichen Abstands zwischen dem Fahrzeug 2 und den die Parklücke begrenzenden Objekten bzw. Oberflächen während der Vorbeifahrt des Fahrzeugs 2 an der Parklücke 4. Bei der in der 1 beispielhaft dargestellten Situation handelt es sich bei den die Parklücke 4 begrenzenden Objekten um die weiteren Fahrzeuge 6, 8 bzw. deren Fahrzeugseitenwände 10, 12.
Die Einparkhilfeeinrichtung wird dabei, beispielsweise manuell von dem Fahrer oder automatisch beim Einschalten eines Seitenblinkers während des Vorliegens einer kleinen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2, in einer bestimmten Ausgangsposition des Fahrzeugs 2 seitlich neben einem der weiteren Fahrzeuge 6, 8 aktiviert. Beispielhaft wird dabei hier davon ausgegangen, dass sich diese Position seitlich neben dem rechts in der 1 angeordneten Fahrzeug 6 befindet.
Bei der Aktivierung wird ein ortsfestes Koordinatensystem festgelegt, dessen Ursprung in einem geeignet gewählten Aufpunkt des in der Ausgangsposition befindlichen Fahrzeugs 2 liegt. Bei dem Aufpunkt kann es sich dabei beispielsweise um den Hinterachsenmittelpunkt des Fahrzeugs handeln.
Bewegt sich das Fahrzeug ausgehend von dieser Ausgangsposition in Richtung der Parklücke, d.h. in der 1 nach links, wird die jeweilige Position des Fahrzeugs 2 bzw. des gewählten Aufpunktes des Fahrzeugs 2 in dem Koordinatensystem ermittelt. Die Position des Fahrzeugs 2 wird dabei anhand von Signalen wenigstens eines Raddrehzahlsensors, aus denen die zurückgelegte Wegstrecke ermittelbar ist, sowie aus den Signalen eines Lenkwinkelsensors ermittelt, aus denen der Radeinschlagswinkel der lenkbaren Räder des Fahrzeugs und damit die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 bestimmbar ist.
Ferner wird während der Vorbeifahrt des Fahrzeugs 2 an der Parklücke 4 anhand der von der Auswerteeinheit des Abstandssensors 14 empfangenen Erfassungssignale der Abstand zu in Fahrzeugquerrichtung befindlichen Objekten bzw. Oberflächen, bestimmt. Aus dem Abstand und aus der bekannten Position des Abstandssensors 14 relativ zu dem gewählten Aufpunkt des Fahrzeugs 2 kann dann die Position der Objekte bzw. Oberflä chen relativ zu dem Aufpunkt berechnet werden. Da ferner die jeweils aktuelle Position des Aufpunktes in dem ortsfesten Koordinatensystem bekannt ist, lässt sich somit auch die Position der Objekte bzw. Objektoberflächen in dem Koordinatensystem ermitteln.
Bei der in der 2 beispielhaft dargestellten Situation passiert das Fahrzeug 2 bzw. der Abstandsensor 14 dabei die Parklücke 4 ausgehend von einer Ausgangsposition seitlich neben dem Fahrzeug 6. Dabei wird zunächst die Seitenwand 10 des Fahrzeugs 6 erfasst und deren Lage in dem Koordinatensystem in einem Speicher gespeichert. Dann wird die Ecke 22 des Fahrzeugs 6 bzw. deren Position erfasst, wobei die Ecke 22 insbesondere dadurch identifiziert wird, dass sich der mittels des Abstandssensors 14 ermittelte Abstand zu seitlich neben dem Fahrzeug befindlichen Objekten bzw. Oberflächen sprungartig vergrößert. Aufgrund des schmalen Öffnungswinkels des der Einparkhilfeeinrichtung zugeordneten Erfassungsbereichs ist die Position der Ecke 22 des Fahrzeugs 6 dabei mit einer hohen Genauigkeit ermittelbar.
In ähnlicher Weise wird dann – nachdem das Fahrzeug 2 und insbesondere der Abstandssensor 14 die Parklücke 4 passiert hat – die Ecke 24 des Fahrzeugs 8 bzw. deren Position erfasst, die dadurch identifiziert wird, dass sich der Abstand zwischen dem Fahrzeug 2 und den seitlich angeordneten Objekten bzw. Oberflächen sprunghaft verringert. Anschließend erfolgt die Erfassung der Seitenwand 12 des Fahrzeugs 8, bis die Vorbeifahrt an der Parklücke 4 in einer Endposition des Fahrzeugs 2 beendet wird, die beispielsweise seitlich neben dem Fahrzeug 8 liegt.
Anhand der gespeicherten Positionen der Fahrzeugseitenwände 10, 12 sowie insbesondere der Ecken 22, 24 kann dann die Lage und Größe der Parklücke 4 in dem Koordinatensystem bestimmt werden, wobei beispielsweise eine Gerade ermittelt wird, auf der die beiden Fahrzeugfronten 22, 24 liegen und die durch die Parklücke unterbrochen wird.
Zunächst kann damit die Länge der Parklücke berechnet und mit der Länge des Fahrzeugs 2 verglichen werden, um den Fahrer darüber zu informieren, ob das Fahrzeug 2 in die Parklücke 4 eingeparkt werden kann oder nicht.
Da ebenfalls die Position des Fahrzeugs 2 in dem ortsfesten Koordinatensystem berechnet wurde, kann darüber hinaus auch die Lage der Parklücke 4 relativ zu dem in der Endposition befindlichen Fahrzeug 2 bestimmt werden. Bei der Einparkhilfeeinrichtung kann daraus insbesondere eine Bahn berechnet werden, auf welcher das Fahrzeug 2 in die Parklücke 4 eingeparkt werden kann.
Anschließend kann das Fahrzeug 2 automatisch auf dieser Bahn in die Parklücke bewegt werden oder dem Fahrer können Lenkempfehlungen dafür gegeben werden, das Fahrzeug 2 auf der berechneten Bahn selbsttätig in die Parklücke 4 zu steuern.
Der ebenfalls in dem Fahrzeug 2 vorhandenen Umfeldüberwachungseinrichtung werden vorzugsweise alle in der Auswerteeinheit erzeugten Erfassungssignale zugeführt, so dass sie den gesamten Beobachtungsraum des Abstandssensors 14 auf das Vorhandensein von mit dem Fahrzeug 2 auf Kollisionskurs befindlichen Objekten überwachen kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eines der beiden neben dem mittleren Segment 18 angeordneten Segmente 16, 20 des Beobachtungsraums den toten Winkel des Fahrzeugs 2, so dass bei einem Spurwechsel oder bei einem Abbiegevorgang Fahrzeuge erfasst werden können, die sich in dem toten Winkel befinden und der Fahrer optisch oder akustisch gewarnt werden kann, falls das Vorhandensein eines weiteren Fahrzeugs im Bereich des toten Winkels ermittelt wird.
Eine derartige Überwachung des toten Winkels kann beispielsweise aktiviert werden, wenn ein Blinker des Fahrzeugs von dem Fahrer eingeschaltet wird, wobei für die Überwachung vorzugsweise der Abstandssensor 14 verwendet wird, welcher auf der Seite des Fahrzeugs 2 angeordnet ist, auf welcher der Blinker aktiviert wurde. Ferner kann als eine weitere Bedingung für eine derartige Überwachung auch vorgesehen sein, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, so dass die Überwachung beispielsweise nur bei Spurwechseln auf einer Schnellstraße durchgeführt wird, auf der nur wenige sonstige Quellen für Störsignale vorhanden sind, die eine Fehlauslösung des Warnsignals verursachen könnten.
Darüber hinaus wird der Abstandssensor 14 auch als Pre-Crash-Sensor verwendet, wobei anhand der Erfassungssignale überprüft wird, ob sich Objekte im seitlichen Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere im Nahbereich des Fahrzeugs 2 befinden, die auf das Fahrzeug 2 aufprallen werden, wobei eine Kollision mittels des Abstandssensors bereits frühzeitig erkannt werden kann.
Kurz vor der mittels der Erfassungssignale des Abstandssensors 14 ermittelten seitlichen Kollision zwischen dem Fahr zeug 2 und ein Objekt werden dann Insassenschutzmittel, wie insbesondere ein Seitenairbag des Fahrzeugs 2 aktiviert.
Ferner ist es auch möglich, mittels der Erfassungssignale zu ermitteln, ob sich ein weiter von dem Fahrzeug 2 entfernt befindliches Objekt in dem Beobachtungsraum auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet. Aus wiederholten Abstandsmessungen kann dabei die Geschwindigkeit des Objekts ermittelt werden. Damit kann bestimmt werden, ob und mit welcher Geschwindigkeit sich das Objekt dem Fahrzeug 2 nähert. Durch die Zuordnung des Erfassungssignals zu einem der Segmente 16, 18, 20 des Beobachtungsraums kann gegebenenfalls zudem die Richtung ermittelt werden, aus der sich das Objekt dem Fahrzeug 2 nähert.
Diese Informationen können dabei dazu genutzt werden, um reversible Insassenschutzmittel, wie beispielsweise reversible Gurtstraffer oder eine Sitzpositionsverstellung, anzusteuern, wenn eine mögliche Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt anhand der Erfassungssignale ermittelt wird. Zudem kann anhand der Erfassungssignale und insbesondere anhand der Richtung, aus der sich das Objekt dem Fahrzeug nähert, sowie anhand der Geschwindigkeit eine Abschätzung der Schwere der möglichen Kollision vorgenommen und die Auslösestufe der reversiblen Insassenschutzmittel entsprechend angepasst werden.

Claims

Vorrichtung zum Erfassen eines seitlichen Umfelds eines Fahrzeugs mit einem seitlich an dem Fahrzeug angeordneten Sensor, der eine Sendeeinheit zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung in einen Beobachtungsraum und eine Empfangseinheit zum Empfangen von in dem Beobachtungsraum an einem Objekt reflektierter elektromagnetischer Strahlung aufweist, wobei mittels der Empfangseinheit bei einem Empfang reflektierter elektromagnetischer Strahlung Erfassungssignale erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Beobachtungsraum wenigstens zwei Erfassungsbereiche (18; 16, 18, 20) umfasst, wobei ein erster Erfassungsbereich (18) im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist und einen ersten Öffnungswinkel aufweist und wobei der zweite Erfassungsbereich (16, 18, 20) einen zweiten Öffnungswinkel aufweist, der größer als der erste Öffnungswinkel ist, dass dem ersten Erfassungsbereich (18) zuordenbare Erfassungssignale einer Einparkhilfeeinrichtung zuführbar sind, wobei mittels der Einparkhilfeeinrichtung bei einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs (2) an einer Parklücke (4) die Parklücke (4) vermessbar ist, und dass dem zweiten Erfassungsbereich (16, 18, 10) zuordenbare Erfassungssignale einer Umfeldüberwachungseinrichtung zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Erfassungsbereich ein erstes Segment (18) des Beobachtungsraums umfasst und dass der zweite Erfassungsbereich das erste Segment (18) des Beobachtungsraums und wenigstens ein dem ersten Segment benachbartes oder das erste Segment überlappendes weiteres Segment (16; 20) des Beobachtungsraums umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Segment (16; 20) des Beobachtungsraums einen größeren Öffnungswinkel aufweist als das erste Segment (18) des Beobachtungsraums.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Erfassungsbereich (16, 18, 20) den gesamten Beobachtungsraum umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit wenigstens zwei Fokussierpunkte aufweist, wobei in jedem Fokussierpunkt mittels einer Linse reflektierte elektromagnetische Strahlung fokussiert wird, die aus einem der Segmente (16; 18; 20) des Beobachtungsraums empfangen wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Fokussierpunkt ein Empfangselement angeordnet ist, mittels welchem Erfassungssignale erzeugbar sind, die dem Segment (16; 18; 20) des Beobachtungsraums zuordenbar sind, aus dem reflektierte Strahlung von dem Empfangselement erfassbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit wenigstens zwei Sendeelemente auf weist, welche elektromagnetische Strahlungspulse zu vorgegebenen verschiedenen Zeitpunkten in jeweils ein Segment (16; 18; 20) des Beobachtungsraums aussenden.
Vorrichtung nach einem der vorgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Empfangseinheit empfangene reflektierte Strahlung anhand eines Empfangszeitpunktes einem Segment (16; 18; 20) des Beobachtungsraums zuordenbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass reflektierte Strahlung, die innerhalb eines Zeitintervalls in der Empfangseinheit empfangen wird, das zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem ein Sendeelement Strahlung in ein Segment (16; 18; 20) des Beobachtungsraums aussendet, diesem Segment (16; 18; 20) des Beobachtungsraums zugeordnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall zu einem Zeitpunkt endet, zu dem ein weiteres Sendeelement einen Strahlungspuls in ein Segment (16; 18; 20) des Beobachtungsraums aussendet.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung überprüft, ob sich ein in dem zweiten Erfassungsbereich befindliches Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet und wenigstens ein Insassenschutzmittel ansteuert, wenn festgestellt wird, dass sich ein Objekt auf einem Kollisions kurs mit dem Fahrzeug befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung einen Seitenairbag aktiviert, wenn festgestellt wird, dass sich ein Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung ein reversibles Insassenschutzmittel aktiviert, wenn festgestellt wird, dass sich ein Objekt auf einem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug befindet.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Erfassungsbereich (16, 18, 20) einen toten Winkel des Fahrzeugs umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung ein Warnsignal auslöst, wenn ein Objekt innerhalb des toten Winkels des Fahrzeugs erfasst wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Erfassungssignalen ein Abstand zwischen dem Fahrzeug (2) und einem seitlich von dem Fahrzeug (2) befindlichen Objekt (6; 8) ermittelbar ist und dass in der Einparkhilfeeinrichtung eine Parklückenbegrenzung (22; 24) anhand einer Veränderung des Abstands zwischen dem Fahrzeug und seitlich von dem Fahrzeug (2) befindlichen Objekten (6; 8) ermittelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einparkhilfeeinrichtung ein bei der Vorbeifahrt von dem Fahrzeug (2) seitlich passierter Bereich als Parklücke (4) identifizierbar ist, in dem der Abstand zwischen dem Fahrzeug (2) und seitlich von dem Fahrzeug (2) befindlichen Objekten (6; 8) größer ist als in einem weiteren Bereich.