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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrerassistenzsystem wird dabei mit wenigstens einem Sensor eine relative Lage eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekts bezüglich des wenigstens einen Sensors erfasst und anhand der erfassten Lage und anhand eines Modells für eine äußere Form des Fahrzeugs ein Abstand des Objekts zu dem Fahrzeug ermittelt. Für zumindest ein Bauteil des Fahrzeugs wird ein Zustand erfasst, wobei durch das zumindest eine Bauteil abhängig von seinem Zustand die äußere Form des Fahrzeugs bestimmt ist. Das Modell wird abhängig von dem erfassten Zustand verändert. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem, das zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
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Ein Fahrerassistenzsystem (FAS) ist eine Einrichtung für ein Fahrzeug, mit der einem Fahrer des Fahrzeugs das Durchführen bestimmte Fahrmanöver erleichtert wird. Das Fahrerassistenzsystem überwacht dazu eine Umgebung des Fahrzeugs mithilfe von Sensoren. Sobald durch das Fahrerassistenzsystem erkannt wird, dass eine Kollision mit einem Gegenstand in der Umgebung des Fahrzeugs droht, kann durch das Fahrerassistenzsystem beispielsweise ein Warnsignal an den Fahrer abgegeben werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem über Aktoren Einfluss z.B. auf die Lenkung oder die Bremse des Fahrzeugs nimmt.
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Ein Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem ist ein System zum Überwachen eines Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Wird dieser Abstand beispielsweise durch ein plötzliches Abbremsen des vorausfahrenden Fahrzeugs zu gering, kann das Fahrerassistenzsystem beispielsweise eine Bremsung des mit dem Fahrerassistenzsystem ausgerüsteten Fahrzeugs einleiten. Ein Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem, das bei niedrigen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs zum Einsatz kommt, ist eine Einparkhilfe.
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Eine solche Einparkhilfe erlaubt es einem Fahrer beispielsweise, das mit der Einparkhilfe ausgestattete Fahrzeug auch dann sicher in eine Parklücke zu manövrieren, wenn er keine direkte Sicht auf Objekte, wie z.B. Pfosten, Bordsteine oder Stoßstangen anderer Fahrzeuge, hat, welche die Parklücke begrenzen.
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Bei einer solchen Einparkhilfe kann dazu beispielsweise mittels Ultraschallsensoren ermittelt werden, wie groß ein verbleibender Zwischenraum zwischen dem einzuparkenden Fahrzeug und denjenigen Objekten ist, zwischen denen das Fahrzeug geparkt werden soll. Die Ultraschallsensoren senden dazu Ultraschall aus, der von diesen Objekten reflektiert wird und wieder zurück zu den Sensoren gelangt. Aus der Zeitdauer zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Ultraschalls kann durch den Sensor dann zunächst ermittelt werden, in welchem Abstand sich ein Objekt von dem Sensor befindet. Der Abstand kann dann dem Fahrer angezeigt werden.
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Für Einparkhilfen und ähnliche Fahrerassistenzsysteme für den unteren Geschwindigkeitsbereich ist bekannt, in einer Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems Informationen über eine Breite des Fahrzeugs an dessen breitester Stelle und über die maximale Länge des Fahrzeugs abzuspeichern. Anhand der sich daraus ergebenden rechteckigen Kontur kann durch die Steuereinheit von einem Abstand eines Objekts zu einem Sensor des Fahrerassistenzsystems darauf rückgeschlossen werden, welchen Abstand das Objekt zu anderen Bereichen des Fahrzeugs mindestens hat. Dies ermöglicht es, auch dann eine bevorstehende Kollision eines Bereichs des Fahrzeugs mit einem fahrzeugexternen Objekt im Voraus zu erkennen, wenn in dem entsprechenden Bereich selbst kein Sensor zum Messen eines Abstands vorhanden ist.
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Beispielsweise beschreibt die
EP 1 576 563 B1 eine Einparkhilfe, bei welcher die Länge und die Breite einer Parklücke und ein Verhältnis der Größe der Parklücke zu den Außenmaßen eines Kraftfahrzeugs dem Fahrer auf einem Bildschirm angezeigt werden.
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Die
DE 102 61 018 A1 beschreibt eine Abstandsmessvorrichtung, die zur Messung eines Abstands zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis dient. Hierbei werden Abmessungen von zusätzlichen, an dem Fahrzeug anzubringenden Teilen, wie einem Reserverad, einer Anhängerkupplung oder einem Gepäckträger berücksichtigt, die in einen Raum zwischen einem Sensor und dem Hindernis hineinragen.
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DE 10 2007 027 438 A 1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Parkassistenzsystems, welches es ermöglicht, ein Fahrzeug innerhalb einer Abstellfläche an einer Position abzustellen, welche von einer zentralen Position innerhalb der Abstellfläche verschieden ist. Wenn die Beifahrerseite nicht besetzt ist, kann das Fahrzeug so eingeparkt werden, dass es mit der Beifahrerseite möglichst nah an einer Garagenwand steht. Hierbei kann zusätzlich ein beifahrerseitiger Außenspiegel eingeklappt werden.
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Die
EP 1 393 282 B 1 beschreibt ein Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen eines Fahrzeugs mit Hindernissen, bei welchem der für ein Manöver des Fahrzeugs benötigte Fahrraum bestimmt wird. Für eine Kollisionsvermeidung werden hierbei die Abmaße des Fahrzeugs, gegebenenfalls inklusive eines Anhängers oder Aufliegers berücksichtigt. Neben diesen konstanten Werten werden der Lenkwinkel und der Winkel zwischen Anhänger und Zugmaschine berücksichtigt, welche sich während der Fahrt ändern und daher laufend aktualisiert werden müssen.
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Der Einsatz von Fahrerassistenzsystemen hat in der Vergangenheit das Durchführen schwieriger Fahrmanöver, wie zum Beispiel das Einparken eines Fahrzeugs, sehr vereinfacht. Daher wird angestrebt, die Zahl der Manöver, bei denen ein Fahrerassistenzsystem einen Fahrer unterstützen kann, zu erhöhen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Einsatz eines Fahrerassistenzsystems zum Durchführen von Fahrmanövern zu ermöglichen, bei denen bisherige Fahrerassistenzsysteme keine ausreichende Unterstützung für den Fahrer bieten.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch ein Fahrerassistenzsystem gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit wenigstens einem Sensor des Fahrerassistenzsystems eine relative Lage eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekts bezüglich des wenigstens einen Sensors erfasst und anhand der erfassten Lage sowie anhand eines Modells für eine äußere Form des Fahrzeugs ein Abstand des Objekts zu dem Fahrzeug ermittelt. Zusätzlich wird für mindestens ein Bauteil des Fahrzeugs ein Zustand erfasst, wobei es sich dabei um ein Bauteil handelt, durch das abhängig von seinem Zustand die äußere Form des Fahrzeugs bestimmt ist, und es wird abhängig von dem erfassten Zustand das Modell für die äußere Form verändert.
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Handelt es sich bei dem Bauteil beispielsweise um einen verstellbaren Außenspiegel, ist der Zustand eine Stellung des Außenspiegels. In Abhängigkeit von der Stellung des Außenspiegels ergibt sich eine unterschiedliche Form der Außenfläche des Fahrzeugs im Bereich des Außenspiegels.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Zustand eine veränderbare Stellung des Bauteils bezüglich wenigstens eines anderen Bauteils des Fahrzeugs, wobei in der veränderbaren Stellung das Bauteil über eine äußere, sich auf einen vorbestimmten Zustand des Bauteils beziehende Grundform des Fahrzeugs hinausragt. Eine Stellung eines Bauteils bezüglich eines anderen Bauteils ändert sich zum Beispiel dann, wenn das Bauteil ausklappbar, verschwenkbar oder ausziehbar ist. Wird eine Stellung des Bauteils berücksichtigt, ergibt sich der Vorteil, dass z.B. die Lage einer ausfahrbaren Radioantenne oder die Stellung eines verstellbaren Spoilers bzw. einer verstellbaren Schürze berücksichtigt werden kann.
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Durch Berücksichtigen des Zustands eines Bauteils ergibt sich der Vorteil, dass das Fahrerassistenzsystem auch bei einer veränderlichen äußeren Form des Fahrzeugs den Abstand eines äußeren Objekts zu dem Fahrzeug sehr genau bestimmen kann. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, einem Fahrer auch dann Unterstützung bei Fahrmanövern zu bieten, wenn eine äußere Form des Fahrzeugs veränderbar ist.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass eine Eigenbewegung des Fahrzeugs und/oder eine Bewegung des Objekts erfasst wird und zu einem vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkt der Abstand anhand der erfassten Eigenbewegung und/oder der erfassten Bewegung berechnet wird, falls zu dem zukünftigen Zeitpunkt eine relative Lage des Objekts zu dem wenigstens einen Sensor nicht mehr erfassbar ist. Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Position des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug mithilfe von Informationen über eine Relativbewegung der beiden Gegenstände zueinander extrapoliert. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Abstand des Fahrzeugs zu dem Objekt auch dann überwacht werden kann, wenn sich das Objekt wegen einer Rollbewegung des Fahrzeugs oder wegen einer Bewegung des Objekts selbst zu dem zukünftigen Zeitpunkt nicht mehr in demjenigen Bereich befindet, in dem der Abstand zu dem Objekt von dem wenigstens einen Sensor erneut ermittelt werden kann.
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Zu der Erfindung gehört auch ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit wenigstens einem Sensor und einem Steuergerät, die miteinander verbunden sind, wobei der Sensor dazu ausgelegt ist, eine Lage eines Objekts bezüglich des Sensors zu erfassen, und wobei das Steuergerät dazu ausgelegt ist, ein Messsignal von dem wenigstens einen Sensor zu empfangen, anhand des Messsignals einen Abstand des Objekts zu dem Fahrzeug zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand ein Steuersignal an einem Ausgang des Steuergeräts zu erzeugen. Des Weiteren ist das Steuergerät dazu ausgelegt, ein Signal betreffend einen Zustand eines Bauteils des Fahrzeugs zu empfangen, welcher eine bezüglich wenigstens eines weiteren Bauteils des Fahrzeugs veränderbare Stellung des Bauteils ist, wobei durch das Bauteil abhängig von seinem Zustand eine äußere Form des Fahrzeugs bestimmt ist und wobei in der veränderbaren Stellung des Bauteils dieses über eine äußere, sich auf einen vorbestimmten Zustand des Bauteils beziehende Grundform des Fahrzeugs hinausragt. Das Steuergerät ist des Weiteren dazu ausgelegt, den Abstand zusätzlich abhängig von dem Signal zu ermitteln. Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems sind in einem Speicher des Steuergeräts für das Bestimmen des Abstands Daten gespeichert, durch die eine äußere Form des Fahrzeugs beschrieben ist, wobei sich die äußere Form auf einen vorbestimmten Zustand des Bauteils bezieht. Das Steuergerät ist bei dieser Weiterbildung des Weiteren dazu ausgelegt, anhand des Signals betreffend den Zustand des Bauteils eine aktuelle äußere Form des Fahrzeugs zu ermitteln. Indem in dem Speicher bereits Daten betreffend eine Grundform des Fahrzeugs abgespeichert sind und diese Grundform in Abhängigkeit von dem Signal betreffend den Zustand des Bauteils abgeändert wird, ergibt sich der Vorteil, dass das Steuergerät mit einem geringen Aufwand an Rechenleistung den tatsächlichen, aktuellen Abstand des Fahrzeugs zu einem Objekt ermitteln kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird auch in vorteilhafter Weise weitergebildet, wenn der Zustand ein Montagezustand des Bauteils ist. Ein Montagezustand eines Bauteils ändert sich dann, wenn es sich bei dem Bauteil um ein Anbauteil handelt, das zum Beispiel ein Benutzer des Fahrzeugs außen an dem Fahrzeug anbringen kann. Durch Berücksichtigen des Montagezustands ergibt sich der Vorteil, dass auch eine äußere Form des Fahrzeugs von dem Fahrerassistenzsystem berücksichtigt werden kann, die beim Einbau des Fahrerassistenzsystems noch nicht gegeben war.
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Im Zusammenhang mit einem Rad des Fahrzeugs wird bevorzugt ein Radeinschlag des Rades erfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass von dem Fahrerassistenzsystem berücksichtigt werden kann, wenn ein Rad durch ein Lenkmanöver über den Kotflügel des Fahrzeugs hinaus ragt.
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Zu einem verstellbaren Außenspiegel des Fahrzeugs wird bevorzugt eine Stellung des Außenspiegels erfasst. Insbesondere wird erfasst, ob der Außenspiegel an das Fahrzeug angelegt ist, um mit dem Fahrzeug beispielsweise in eine Garage fahren zu können, oder ob der Außenspiegel für den normalen Fahrbetrieb ausgeklappt ist.
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Im Zusammenhang mit einer verstellbaren Anhängerkupplung wird bevorzugt eine Stellung der Anhängerkupplung erfasst. Solche verstellbaren Anhängerkupplungen lassen sich unter das Fahrzeug verschwenken, wenn sie nicht benötigt werden. In Abhängigkeit davon, ob die Anhängerkupplung derart ausgeschwenkt ist, dass sich ein Anhänger oder Gepäckträger an die Anhängerkupplung ankoppeln lässt, oder ob die Anhängerkupplung unter dem Fahrzeug verstaut ist, ergibt sich eine andere äußere Form des Fahrzeugs im Bereich der rückwärtigen Stoßstange. Durch Berücksichtigen der Stellung der Anhängerkupplung durch das Fahrerassistenzsystem ergibt sich der Vorteil, dass die Abmessungen des Fahrzeugs im Bereich der rückwärtigen Stoßstange bei der Berechnung des Abstands korrekt berücksichtigt werden.
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Im Zusammenhang mit einem Gepäckträger für das Fahrzeug, der auf einem Dach des Fahrzeugs oder auf einer Anhängerkupplung des Fahrzeugs montierbar ist, wird bevorzugt erfasst, ob der Gepäckträger an das Fahrzeug montiert ist oder nicht. Durch Erfassen dieses Zustands ergibt sich der Vorteil, dass für ein Berechnen des Abstands des Fahrzeugs zu anderen Objekten die Abmessungen des Gepäckträgers gegebenenfalls berücksichtigt werden können. Entsprechendes gilt für montierbare Anhängerkupplungen.
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In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei dem Modell für die äußere Form des Fahrzeugs eine Kontur und/oder eine dreidimensionale Erstreckung einer Außenfläche des Fahrzeugs umfasst. Während sich bei einer Kontur als Modell für die äußere Form der Vorteil ergibt, dass sie besonders leicht in Abhängigkeit von einem Zustand eines Bauteils des Fahrzeugs anpassbar ist, ergibt sich bei einem Modell, das eine dreidimensionale Erstreckung einer Außenfläche des Fahrzeugs berücksichtigt, der Vorteil, dass Höheninformationen einzelner Bauteile des Fahrzeugs berücksichtigt werden können und damit eine bessere Unterstützung des Fahrers bei einem schwierigen Fahrmanöver ermöglicht ist.
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In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zu einem an eine Außenfläche des Fahrzeugs angrenzenden Bereich außerhalb des Fahrzeugs Informationen darüber gespeichert, wo sich das Objekt in dem Bereich befindet. Indem die Position eines von einem Sensor einmal erfassten Objekts gespeichert wird, ergibt sich der Vorteil, dass diese Information auch zu einem zukünftigen Zeitpunkt zur Verfügung steht. Bei dem Bereich handelt es sich dabei bevorzugt um einen dreidimensionalen Bereich, also ein Volumen, das an die Außenfläche des Fahrzeugs angrenzt. Dies ermöglicht es auch, die Höhe eines Objekts beziehungsweise eines von dem Fahrzeug abstehenden Bauteils zu berücksichtigen.
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Zum Ermitteln des Abstands wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt zusätzlich ein Modell für eine Form des Objekts bereitgestellt. Mit anderen Worten werden mittels der Sensoren erfasste Messpunkte, die eine Lage des Objekts beschreiben, zu einem die Umrisse des Objekts beschreibenden Modell zusammengefasst. Dies vereinfacht in vorteilhafter Weise das Ermitteln des Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt. Außerdem benötigt ein Modell weniger Speicherplatz als die Gesamtheit der Messpunkte. Es ist des Weiteren auch möglich, solche Bereiche des Objekts beim Bestimmen des Abstands zu berücksichtigen, die von den Sensoren nicht direkt erfasst worden sind.
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Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Weiterbildungen sind selbstverständlich entsprechend auch für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem möglich.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines veränderbaren Modells eines Fahrzeugs und eines Modells eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Pfostens, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Steuereinheit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems gespeichert sind;
- 2 eine Kontur eines Fahrzeugs, wie sie gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen eines Abstands als Modell in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems verwendet wird.
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In 1 sind das Modell eines Fahrzeugs 10 und das Modell eines Pfostens 12 gezeigt. Die Modelle sind in Form von numerischen Daten in einem Arbeitsspeicher einer Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems eines Personenkraftwagens gespeichert. Bei den Daten kann es sich z.B. um eine Menge von einzelnen Punkten handeln, die Punkte auf der Oberfläche des Fahrzeugs 10 bzw. des Pfostens 12 darstellen. Es kann sich bei den Daten aber auch z.B. um geometrische Daten, wie z.B. Vektoren, oder auch um geometrische Grundformen, wie z.B. Quader, Zylinder oder Rechtecke, handeln. Des Weiteren kann bei der Steuereinheit zum Modellieren von Objekten, wie. z.B. dem Pfosten 12, auch vorgesehen sein, für ein an eine Außenfläche des Fahrzeugs 10 angrenzendes Volumen zu einzelnen quaderförmigen Bereichen des Volumens lediglich die Information abzuspeichern, ob sich in dem quaderförmige Bereichen ein Objekt befindet oder nicht.
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Für das Fahrzeug 10 ist ein Modell für eine Grundform des Fahrzeugs 10 bei einem Start des Steuereinheit einem nicht-flüchtigen Speicher entnommen worden, der sich ebenfalls in der Steuereinheit befindet. Bei dem Modell für das Fahrzeug 10 ist die dreidimensionale Form des Fahrzeugs nachgebildet. Insbesondere ist bei dem Modell ein Außenspiegel 18 des Fahrzeugs 10 so genau nachgebildet, dass anhand des Modells erkennbar ist, in welcher Höhe über dem Boden Teile des Außenspiegels 18 seitlich von dem Fahrzeug 10 abstehen.
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Des Weiteren ist bei dem Modell für das Fahrzeug 10 berücksichtigt, welche Stellung der Außenspiegel 18 momentan aufweist. Der Außenspiegel 18 ist für den normalen Fahrbetrieb ausgeklappt. Der Außenspiegel kann aber auch an das Fahrzeug angelegt sein, um mit dem Fahrzeug beispielsweise in eine Garage fahren zu können. Eine Stellung, welche der Außenspiegel im angelegten Zustand einnimmt, ist in 1 mit 18' gezeigt.
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Um die Stellung des Außenspiegels 18 in dem Modell berücksichtigen zu können, kann durch einen Controller zum Steuern der Spiegelposition über einen Datenbus des Fahrzeugs, z.B. einen CAN-Bus (CAN - Controller Area Network), ein Signal an die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems übermittelt werden. Dadurch steht dem Fahrerassistenzsystem eine Information über die momentane Stellung des Außenspiegels 18 zur Verfügung. Die aus dem nicht-flüchtigen Speicher der Steuereinheit entnommenen Daten für das Modell für die Grundform des Fahrzeugs 10 werden dann in der Weise ergänzt, dass bei dem Modell, welches sich im Arbeitsspeicher der Steuereinheit befindet, die momentane dreidimensionale Form des Fahrzeugs berücksichtigt ist, wie sie sich aufgrund der momentanen Stellung des Außenspiegels ergibt.
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In ähnlicher Weise wie die Stellung des Außenspiegels kann auch ein Radeinschlag eines Vorderrads 20 des Fahrzeugs 10 berücksichtigt werden. Die Steuereinheit kann auch berücksichtigen, welche Breite die momentan an das Fahrzeug montierten Felgen aufweisen. Auch kann berücksichtigt werden, ob ein Cabrioverdeck des Fahrzeugs offen oder geschlossen ist. Außerdem kann erfasst werden, ob bestimmte Karosserieanbauteile montiert sind. Solche Anbauteile können beispielsweise ein Dachgepäckträger, ein auf eine Anhängerkupplung montierter Gepäckträger oder ein Schweller sein. Genauso kann berücksichtigt werden, ob eine Antenne oder eine Anhängerkupplung aus- oder eingefahren sind. Es kann auch berücksichtigt sein, ob eine Tür des Fahrzeugs geöffnet oder geschlossen ist.
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Das Modell für den Pfosten 12 wurde anhand von Messdaten zweier Ultraschallsensoren 14, 16 ermittelt. Neben den beiden in 1 dargestellten Sensoren 14, 16 können bei dem Fahrzeug 10 weitere Sensoren, auch solche unterschiedlichen Typs, verwendet werden. Mittels der Ultraschallsensoren 14, 16 muss nicht die vollständige Form des Pfostens 12 erfasst werden. Es kann ausreichen, lediglich einen groben Umriss zu ermittelt. Bereiche des Pfostens 12, die nicht durch Messdaten der Sensoren 14, 16 erfasst worden sind, können dann beispielsweise mittels einer Grundform aus einer Datenbank zu dem Modell für den Pfosten 12 ergänzt werden. Die Datenbank kann ebenfalls in der Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems gespeichert sein.
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Die Position der Ultraschallsensoren 14, 16 ist bei dem Modell für das Fahrzeug 10 berücksichtigt. Über die Position wird auf die Position des Pfostens 12 im Verhältnis zu dem Modell des Fahrzeugs 10 selbst rückgeschlossen. Die mittels der Ultraschallsensoren 14, 16 erfasste Position des Pfostens 12 relativ zu dem Fahrzeug 10 wird ebenfalls in dem Arbeitsspeicher der Steuereinheit gespeichert.
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Über den Datenbus des Fahrzeugs 10 wird an die Steuereinheit des Weiteren übertragen, mit welcher Geschwindigkeit das Fahrzeug über den Boden rollt. Für das in 1 dargestellte Beispiel ist die Richtung 22, in die das Fahrzeug zu dem dargestellten Zeitpunkt rollt, durch einen Pfeil angedeutet. Aus der gespeicherten Position des Pfostens 12 und der bekannten Bewegungsrichtung 22 des Fahrzeugs 10 kann durch die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems selbst dann ermittelt werden, wo sich der Pfosten 12 zu einem zukünftigen Zeitpunkt befindet, wenn die Position des Pfostens 12 durch die Sensoren 14, 16 selbst nicht mehr direkt erfasst werden kann. In 1 ist eine solche berechnete Position 24 des Pfostens 12 in Bezug auf das Fahrzeug 10 in Form von gestrichelten Linien dargestellt.
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Durch die Steuereinheit wird der Abstand des Fahrzeugs 10 zu anderen Objekten, wie dem Pfosten 12, kontinuierlich ermittelt. Dazu werden die im Arbeitsspeicher der Steuereinheit befindlichen Modelle der einzelnen Objekte zugrunde gelegt. Anhand der Modelle kann der Abstand dazu durch die Steuereinheit mit Hilfe von geometrischen Berechnungen ermittelt werden.
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Einem Fahrer des Fahrzeugs 10 wird über eine Anzeige angezeigt, wie groß der Abstand zu den einzelnen Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs 10 ist. Die Steuereinheit kann auch dazu ausgelebt sein, ein Steuersignal an ein Bremssystem des Fahrzeugs 10 abzugeben. Dadurch kann z.B. ermöglicht werden, das Fahrzeug abrupt zum Stillstand zu bringen, wenn ansonsten eine Kollision unvermeidbar ist.
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Bei dem in 1 gezeigten Beispiel versucht ein Fahrer das Fahrzeug 10 möglichst nahe an dem Pfosten 12 vorbeizumanövrieren. Dabei wird er durch das Fahrerassistenzsystem unterstützt, indem dieses dem Fahrer kontinuierlich Informationen über den Abstand des Pfostens 12 zum Fahrzeug 10 anzeigt. Im Verlauf des Manövers befindet sich der Pfosten 12 zu einem bestimmten Zeitpunkt auch an der Position 24. Das Fahrerassistenzsystem berücksichtigt beim Berechnen des Abstands zwischen dem Pfosten und dem Fahrzeug 10 auch die Höhe des Pfostens und die dreidimensionale Form des Fahrzeugs, wie sich aus dem Modell ergibt. Dabei wird durch das Fahrerassistenzsystem erkannt, dass der Außenspiegel 18 auch im ausgeklappten Zustand höher an dem Fahrzeug 10 angebracht ist, als der Pfosten 12 hoch ist. Entsprechend wird dem Fahrer angezeigt, dass er das Fahrzeug 10 weiter in die Fahrtrichtung 22 fahren kann und keine Kollision mit dem Pfosten 12 bevorsteht. Durch das Berücksichtigen der Höheninformation bei der Berechnung des Abstands zwischen dem Pfosten 12 und dem Fahrzeug 10 wird es somit ermöglicht, das Fahrzeug 10 besonders nahe an dem Pfosten 12 vorbeizumanövrieren. Der Fahrer muss dazu keine direkte Sicht auf den Pfosten 12 haben.
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Durch das Fahrerassistenzsystem kann in vergleichbarer Weise z.B. auch ermittelt werden, welchen Abstand eine Stoßstange oder eine Schürze des Fahrzeugs 10 zu einem Bordstein hat, dem sich das Fahrzeug 10 bei einem Fahrmanöver nähert. Dabei kann mit Hilfe des veränderbaren Modells des Fahrzeugs 10 berücksichtigt werden, ob z.B. eine Anhängerkupplung unter der Stoßstange hervorragt.
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In 2 sind Konturen dargestellt, wie sie in einem Arbeitsspeicher eines Steuergeräts eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs gespeichert sind. Eine der Konturen ist die Kontur des Fahrzeugs 30 selbst. Des Weiteren sind Konturen von Objekten aus einer Umgebung des Fahrzeugs 30 von dem Steuergerät ermittelt worden. Dazu gehören die Konturen zweier weiterer Fahrzeuge 32, 34 sowie die Kontur eines Bordsteins 36. Die Konturen der Fahrzeuge 32, 34 sowie des Bordsteins 36 sind von dem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 30 mittels Sensoren 38 erfasst worden, die in dem Fahrzeug 30 eingebaut sind. Sämtliche Konturen geben Formen wieder, wie sie sich bei einer Draufsicht auf die dargestellten Gegenstände ergeben.
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Bei den Sensoren 38 kann es sich um gleichartige oder unterschiedliche Sensoren handeln. Beispiele für Sensoren sind dabei Ultraschall- Infrarot- oder Radarsensoren. Es kann sich bei einem Sensor 38 aber auch um eine Kamera zum Erstellen von Videobildern oder Bildfolgen handeln. Mittels eines Sensors 38 kann beispielsweise ein Abstand zwischen dem jeweiligen Sensor 38 und einem außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekts bestimmt werden. Anstelle eines Abstands kann aber auch ein Winkel erfasst werden, den eine Verbindungslinie zwischen dem entsprechenden Sensor 38 und einem Objekt mit einer Achse des Sensors einschließt. Bei einer als Sensor eingesetzten Kamera kann auch die Position eines Objekts in dem von der Kamera erzeugten Bild ausgewertet werden, um die Lage des Objekts bezüglich der Kamera zu ermitteln. Je nach Art des verwendeten Sensors kann es aber auch andere Varianten einer Bestimmung einer Position eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekts bezüglich des Sensors geben.
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Ein Fahrer des Fahrzeugs 30 verwendet das Fahrassistenzsystem mit den Sensoren 38 und dem Steuergerät dazu, das Fahrzeug 30 in eine Parklücke 40 einzuparken, die von den anderen Fahrzeugen 32, 34 und dem Bordstein 36 begrenzt ist. Um das Fahrmanöver zum Einparken des Fahrzeugs 30 abzuschließen, möchte der Fahrer das Fahrzeug durch eine Rollbewegung, deren Richtung in 2 durch einen Pfeil 42 dargestellt ist, an den Bordstein 36 heranrollen. Dazu schlägt er Vorderräder 44, 46 des Fahrzeugs 30 mittels einer Lenkung des Fahrzeugs 30 ein. Aufgrund des starken Einschlags der Räder 44, 46 ragen Teile derselben seitlich über die Kotflügel des Fahrzeugs 30 hinaus.
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Um einen Abstand des Fahrzeugs 30 zu dem Bordstein 36 im Bereich der Vorderräder korrekt bestimmen zu können, wird durch das Steuergerät die Änderung der Kontur des Fahrzeugs 30 aufgrund des Radeinschlags der Vorderräder 44, 46 in dem Modell wie in 2 gezeigt angepasst. Dazu wird durch das Steuergerät ein Winkel 48 erfasst, den eine Ebene des Vorderrads 46 mit einer Fahrzeuglängsachse einschließt. Anhand des Winkels 48 sowie anhand des Typs des Vorderrads 46 ermittelt das Steuergerät die aktuelle Kontur des Fahrzeugs. Unterschiedliche Typen von Rädern ergeben sich beispielsweise durch die Breite der Felgen oder durch die Bereifung. Des Weiteren wird von einer Grundform 50 des Fahrzeugs 30 ausgegangen, zu der Daten in einem nicht-flüchtigen Speicher des Steuergeräts gespeichert sind. Die Grundform 50 ist diejenige Kontur, die das Fahrzeug 30 aufweist, wenn seine Vorderräder parallel zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet sind, d.h. wenn mit der Lenkung der Fahrzeugs 30 geradeaus gesteuert wird.
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Während der Fahrer mit dem Fahrzeug 30 eine Rollbewegung in Richtung 42 ausführt, erfasst das Steuergerät mittels der Sensoren 38 eine Änderung der relativen Lage des Fahrzeugs 30 zu den Objekten, die das Fahrzeug umgeben. Anhand der Konturen, wie sie im Arbeitsspeicher des Steuergeräts in Abhängigkeit von den Daten der Sensoren 38 gebildet sind und wie sie in 2 dargestellt sind, berechnet das Steuergerät mithilfe von geometrischen Berechnungen auch den Abstand des Vorderrads 46, das sich bei der Rollbewegung in Richtung 42 dem Bordstein 36 nähert. Da die Lage der Sensoren 38 am Fahrzeug 30 bekannt ist, kann auch der Abstand des Rads 46 vom Bordstein 36 berechnet werden, obwohl sich an dem Rad 46 selbst kein Sensor zum Ermitteln des Abstands befindet.
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Durch das Steuergerät wird mittels einer Anzeige dem Fahrer angezeigt, wie groß der Abstand unterschiedlicher Bereiche des Fahrzeugs 30 von den umgebenden Objekten ist. Der Fahrer kann so eine Kollision des Rades 46 mit dem Bordstein 36 vermeiden und dadurch eine Beschädigung einer Felge des Rades 46 verhindern. Er muss dazu keinen direkten Sichtkontakt zum Bordstein 36 haben.
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Durch die Beispiele ist gezeigt, wie durch Anpassen eines Modells für eine Form des Fahrzeugs erreicht wird, dass mittels eines Fahrerassistenzsystems ein Abstand des Fahrzeugs zu Objekten, die das Fahrzeug umgeben, sehr genau ermittelt werden kann. Dies ist insbesondere auch möglich, wenn sich die Form des Fahrzeugs durch Verschwenken von Außenteilen des Fahrzeugs verändert.
