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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung mit einer Vielzahl von im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs angeordneten Ultraschallsensoren, während ein Anhänger an eine Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs angekoppelt ist. Bei angekoppeltem Anhänger werden jeweilige Abstandsmesswerte durch die Ultraschallsensoren erfasst und an eine elektronische Steuereinrichtung übermittelt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Ultraschallsensorvorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
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Ultraschallsensorvorrichtungen sind bereits Stand der Technik. Sie umfassen typischerweise mehrere Ultraschallsensoren, die im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, beispielsweise an dem hinteren Stoßfänger. Die Ultraschallsensoren erfassen dann den Umgebungsbereich hinter dem Kraftfahrzeug und messen Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug einerseits und in seiner Umgebung befindlichen Hindernissen andererseits. Die Abstände werden im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgegeben, nämlich mittels einer elektronischen Ausgabeeinrichtung, wie z. B. eines Lautsprechers und/oder eines Displays. Eine solche Ultraschallsensorvorrichtung wird auch als „Einparkhilfe” oder aber als „Parkassistenzsystem” bezeichnet.
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Wird nun ein Anhänger an die Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs angekuppelt, was beispielsweise anhand der Belegung eines Steckers erkannt werden kann, so wird die Ultraschallsensorvorrichtung im Heckbereich des Kraftfahrzeugs abgeschaltet und diese Funktionalität steht dann dem Fahrer nicht mehr zur Verfügung. Eine solche Vorgehensweise ist beispielsweise aus dem Dokument
US 7 301 479 B2 bekannt. Hier wird das Angekoppeltsein des Anhängers automatisch mit Hilfe einer Steuereinrichtung detektiert, welche zu diesem Zweck die elektrischen Ströme oder aber die elektrische Spannung an einer elektrischen Leitung auswertet, welche mit einem Stecker für den Anhänger elektrisch gekoppelt ist. Wird das Angekoppeltsein des Anhängers detektiert, so wird die Funktionalität der Ultraschallsensorvorrichtung, also zumindest die Ausgabe der gemessenen Abstände an den Fahrer, abgeschaltet.
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Die
DE 10 2004 057 220 B4 beschreibt ein Verfahren, bei welchem anhand von gemessenen Abstandsmesswerten von Ultraschallsensoren zwischen einem Anhänger einerseits und einer am Heck des Fahrzeugs montierten Trägereinrichtung, insbesondere einem Fahrradträger, unterschieden wird. Die Signale der Ultraschallsensoren werden also dazu genutzt, den angekoppelten Anhänger von dem Fahrradträger unterscheiden zu können.
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Wird die Funktionalität der Ultraschallsensorvorrichtung bei angekoppeltem Anhänger abgeschaltet, so dass keine Abstandsinformationen an den Fahrer ausgegeben werden können, wie dies im Stand der Technik vorgeschlagen wird, so muss der Fahrer seine besondere Aufmerksamkeit auf den Umgebungsbereich hinter dem Kraftfahrzeug richten und die dort gegebenenfalls befindlichen Hindernisse selbst überwachen. Dies erweist sich insbesondere bei einer Kurvenfahrt rückwärts als nachteilig, wenn die Längsachse des Anhängers unter einem Winkel größer als Null zur Längsachse des Fahrzeugs geneigt ist. Es kann hier vorkommen, dass sich hinter dem Kraftfahrzeug auch tatsächliche Hindernisse befinden, die beispielsweise in den Zwischenraum zwischen dem Kraftfahrzeug einerseits und dem Anhänger andererseits gelangen können.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung der Fahrer des Kraftfahrzeugs auch bei angekoppeltem Anhänger besonders zuverlässig beim Fahren unterstützt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Ultraschallsensorvorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung mit einer Vielzahl von im Heckbereich – z. B. am hinteren Stoßfänger – eines Kraftfahrzeugs angeordneten Ultraschallsensoren werden jeweilige Abstandsmesswerte durch die Ultraschallsensoren erfasst und an eine elektronische Steuereinrichtung übermittelt. Die Erfassung der Abstandsmesswerte erfolgt bei Vorhandensein eines an eine Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs angekoppelten Anhängers. Mittels der Steuereinrichtung wird anhand bzw. auf der Grundlage der Abstandswerte überprüft, ob die Abstandsmesswerte aller Ultraschallsensoren zu dem Anhänger gehören oder aber ob der Abstandsmesswert zumindest eines der Ultraschallsensoren nicht zu dem Anhänger, sondern zu einem von dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger separaten und getrennten Hindernis gehört. Nach Zuordnen des Abstandsmesswerts zumindest eines der Ultraschallsensoren zu dem Hindernis wird dann eine Information über das Hindernis mittels einer Ausgabeeinrichtung im Kraftfahrzeug bei angekoppeltem Anhänger ausgegeben.
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Während im Stand der Technik die Funktionalität der hinteren Ultraschallsensorvorrichtung im Kraftfahrzeug bei angekoppeltem Anhänger abgeschaltet wird und somit für den Fahrer nicht zur Verfügung steht, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Information über ein detektiertes Hindernis auch dann an den Fahrer ausgegeben, wenn an die Anhängerkupplung ein Anhänger angekoppelt ist und abhängig von den erfassten Abstandsmesswerten detektiert wird, dass zumindest einer der Abstandsmesswerte zu dem Hindernis gehört bzw. einen Abstand zum Hindernis angibt. Diese Detektion bzw. Unterscheidung des tatsächlichen Hindernisses von dem Anhänger erfolgt anhand der Abstandsmesswerte – insbesondere alleine anhand der Abstandsmesswerte – der Ultraschallsensoren und folglich anhand einer Plausibilisierung der erfassten Abstandsmesswerte. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass der Fahrer auch bei angekoppeltem Anhänger durch die Ultraschallsensorvorrichtung beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützt wird, nämlich insbesondere bei einer Kurvenfahrt rückwärts. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass die Funktionalität der Ultraschallsensorvorrichtung und somit die Ausgabe der Informationen dann aktiviert wird, wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird. Wird bei eingelegtem Rückwärtsgang noch zusätzlich – etwa anhand der Belegung eines Steckers – der Anhänger detektiert, so kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt und hierbei die Überprüfung eingeleitet werden, ob der Abstandsmesswert zumindest eines der Ultraschallsensoren zu einem fahrzeugexternen und somit von dem Fahrzeug separaten Hindernis gehört. Somit ist die Vorrichtung auch bei angekoppeltem Anhänger zumindest partiell für den Umgebungsbereich hinter dem Kraftfahrzeug verfügbar.
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Auch bei angekoppeltem Anhänger kann somit mittels der Ultraschallsensorvorrichtung ein eigenständiges, hinter dem Kraftfahrzeug befindliches und somit von dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger getrenntes und auf dem Boden selbständig stehendes Hindernis bzw. Objekt detektiert und dem Fahrer „angezeigt” werden, welches sich beispielsweise auf der Fahrzeugtrajektorie bzw. in dem sogenannten „Fahrschlauch” (Fahrspur) befindet. Zu diesem Hindernis kann der Abstand mittels der Ultraschallsensorvorrichtung gemessen und mittels der Ausgabeeinrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Dieser Abstand kann beispielsweise akustisch mittels eines Lautsprechers und/oder optisch mit Hilfe einer optischen Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eines Displays, ausgegeben werden.
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Die Steuereinrichtung führt eine Zuordnung der erfassten Abstandsmesswerte einerseits zum Anhänger und andererseits gegebenenfalls zu einem Hindernis durch. Dies bedeutet, dass überprüft wird, welche Abstandswerte zum Anhänger selbst, und welche zu dem Hindernis gehören. Nach dieser Zuordnung wird dann an den Fahrer eine Information (z. B. Abstand) lediglich in Bezug auf das Hindernis, und nicht auf den Anhänger ausgegeben.
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Vorzugsweise umfasst diese Zuordnung, dass jeweilige, gleichzeitig erfasste Abstandsmesswerte von zumindest zwei der Ultraschallsensoren miteinander verglichen werden. Diese zumindest zwei Abstandsmesswerte können beispielsweise ins Verhältnis zueinander gesetzt werden oder es kann eine Differenz zwischen diesen Abstandsmesswerten berechnet werden. Dies beruht darauf, dass bei angekoppeltem Anhänger dieses Verhältnis in einem bestimmten Wertebereich liegen soll. Wird anhand des Vergleiches erkannt, dass zumindest einer der Abstandsmesswerte unplausibel ist, so stellt dies einen eindeutigen Hinweis darauf dar, dass dieser Abstandsmesswert nicht zum Anhänger, sondern zu einem fahrzeugexternen Hindernis gehört.
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Bevorzugt werden aus gleichzeitig erfassten Abstandsmesswerten von zumindest drei der Ultraschallsensoren – insbesondere von zumindest vier der Ultraschallsensoren – zumindest zwei verschiedene Vergleichspaare von jeweils zwei Abstandsmesswerten gebildet. Dann können die jeweiligen beiden Abstandsmesswerte aller Vergleichspaare innerhalb des jeweiligen Vergleichspaares miteinander verglichen werden, und die Überprüfung kann abhängig von den Ergebnissen dieser Vergleiche durchgeführt werden. Ausgehend von der bekannten Form des Anhängers – dieser hat üblicherweise eine sich parallel zum Stoßfänger erstreckende, geradlinige oder leicht gekrümmte bzw. abgerundete Stirnseite – ist das Verhältnis der gemessenen Abstände zwischen dem Anhänger und den Sensoren grundsätzlich bekannt. Bei einer nicht eingeschlagenen Position des Anhängers, wenn die Längsachse des Anhängers mit der Längsachse des Fahrzeugs zusammenfällt, messen – bei Vorhandensein von vier im Heckbereich verteilt angeordneten Ultraschallsensoren – die beiden mittleren Sensoren einen nahezu identischen Abstand zum Anhänger. Auch die beiden äußeren Sensoren erfassen nahezu identische Abstandsmesswerte zum Anhänger. Das Verhältnis der Abstandsmesswerte der inneren Sensoren, wie auch das Verhältnis der Abstandsmesswerte der äußeren Sensoren sind somit gleich Eins. Auch das Verhältnis der jeweiligen Abstandsmesswerte eines äußeren und eines inneren Sensors ist nahezu gleich Eins oder aber der innere Sensor kann einen etwas kürzeren Abstand zum Anhänger als der äußere Sensor messen. Auch in einer eingeschlagenen Position des Anhängers, wenn die Längsachse des Anhängers mit der Fahrzeuglängsachse einen Winkel größer als Null einschließt, sind diese Verhältnisse der Abstandsmesswerte bekannt. Beispielsweise bei einer Kurvenfahrt rückwärts rechts misst der äußere Ultraschallsensor, zu welchem der Anhänger gerichtet ist, einen kürzeren Abstand als der benachbarte innere Ultraschallsensor. Dieser Sensor misst wiederum einen kürzeren Abstand als der andere innere Sensor. Die Verhältnisse dieser Abstandsmesswerte stellen dabei im Wesentlichen eine lineare Funktion dar, so dass bei einer Abweichung gegebenenfalls auf ein Hindernis zurückgeschlossen werden kann. Durch Vergleichen der Abstandsmesswerte von zumindest zwei Vergleichspaaren kann somit zuverlässig erkannt werden, ob alle Abstandsmesswerte zum Anhänger gehören oder aber zumindest einer der gemessenen Abstandsmesswerte einen Abstand zu einem externen Hindernis angibt.
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In einer Ausführungsform kann also vorgesehen sein, dass die jeweiligen Abstandsmesswerte von zwei der Ultraschallsensoren miteinander verglichen werden, welche spiegelsymmetrisch bezüglich einer die Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs umfassenden vertikalen Ebene an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Dies können die beiden äußeren Ultraschallsensoren und/oder die beiden mittleren bzw. inneren Ultraschallsensoren bezüglich der vertikalen Ebene sein. Ergänzend oder alternativ können auch die jeweiligen Abstandsmesswerte von zwei der Ultraschallsensoren miteinander verglichen werden, welche auf derselben Seite der genannten vertikalen Ebene an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Durch Überwachung der jeweiligen Verhältnisse kann dann sehr präzise und bei beliebiger Stellung des Anhängers zwischen dem Anhänger und einem Hindernis unterschieden werden.
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Anhand der gleichzeitig erfassten Abstandsmesswerte von zumindest zwei, insbesondere von zumindest drei, der Ultraschallsensoren kann auch eine diese Abstandsmesswerte verbindende, insbesondere geradlinige, räumliche Abstandsfunktion relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden. Dann kann derjenige Abstandsmesswert eines übrigen Ultraschallsensors als zu dem Hindernis gehörend interpretiert werden, welcher außerhalb der ermittelten Abstandsfunktion liegt. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die dem Fahrzeug zugewandete Stirnseite des Anhängers typischerweise durch eine geradlinige Wand gebildet ist, die sich bei nicht eingeschlagenem Anhänger in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Unabhängig von der Stellung des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs kann somit anhand der gleichzeitig erfassten Abstandsmesswerte der Sensoren eine gedachte Linie bzw. Gerade definiert werden, auf welcher die Abstandsmesswerte aller Ultraschallsensoren liegen sollen. Wird nun erkannt, dass einer der Messwerte außerhalb dieser Geraden liegt, so wird dieser Messwert bevorzugt als zum Hindernis gehörend interpretiert und an den Fahrer ausgegeben. Dabei kann auch eine Schwelle definiert werden, bis zu welcher noch angenommen wird, dass ein Abstandsmesswert auf der Abstandsfunktion liegt. Jenseits dieser Schwelle wird der Abstandsmesswert zum Hindernis zugeordnet.
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In einer Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass anhand der Abstandsmesswerte der Ultraschallsensoren – insbesondere anhand der oben genannten Abstandsfunktion – ein Ausrichtungswinkel einer dem Heck des Kraftfahrzeugs zugewandten Stirnseite des Anhängers in horizontaler Ebene relativ zum Kraftfahrzeug (z. B. zur Fahrzeuglängsachse) bestimmt wird. Die Überprüfung, ob einer der Messwerte zum Hindernis gehört, kann dann auch unter Berücksichtigung des Ausrichtungswinkels durchgeführt werden. Ist der Ausrichtungswinkel bekannt, so ist auch die aktuelle relative Position des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs bekannt, und es kann zwischen einem Hindernis und dem Anhänger unterschieden werden. Befindet sich der Anhänger beispielsweise auf der rechten Seite des Fahrzeugs, so kann der linke Ultraschallsensor Abstände zu Hindernissen messen, die dann dem Fahrer mitgeteilt werden können. Somit kann beispielsweise eine Plausibilisierung vorgenommen werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass anhand von jeweils zwei zeitlich nacheinander erfassten Abstandsmesswerten der Ultraschallsensoren jeweils eine Abstandsänderung pro Zeiteinheit (Relativgeschwindigkeit) bestimmt wird und die Überprüfung abhängig von den jeweiligen Abstandsänderungen durchgeführt wird. Dieser Ausführungsform wiederum liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem nicht eingeschlagenen Anhänger alle Ultraschallsensoren grundsätzlich eine Relativgeschwindigkeit von Null messen sollen. Anhand dieser Relativgeschwindigkeiten und der Symmetrieeigenschaften des Anhängers ist es somit möglich, diesen von anderen Hindernissen zu unterscheiden. Beginnt sich der Anhänger über die Anhängerachse zu drehen, ändern sich die gemessenen Relativgeschwindigkeiten bzw. Abstandsänderungen wie folgt: Die Ultraschallsensoren auf der einen Fahrzeugseite erkennen eine Annäherung, während die Sensoren auf der anderen Fahrzeugseite eine Entfernung erkennen. Die Annäherungsgeschwindigkeit ist dabei im Wesentlichen gleich der Entfernungsgeschwindigkeit, so dass das Verhältnis dieser beiden Geschwindigkeiten im Wesentlichen gleich Eins ist. Durch Überwachung dieses Verhältnisses kann also zwischen dem Anhänger einerseits und einem Hindernis unterschieden werden, welches eine andere Relativgeschwindigkeit zum Kraftfahrzeug aufweist.
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Bevorzugt werden jeweilige Abstandsänderungen von zumindest zwei der Ultraschallsensoren miteinander verglichen. Dabei können die jeweiligen Abstandsänderungen von zwei der Ultraschallsensoren miteinander verglichen werden, welche spiegelsymmetrisch bezüglich einer die Mittellängsachse des Fahrzeugs umfassenden vertikalen Ebene am Kraftfahrzeug angeordnet sind. Ergänzend oder alternativ können auch die jeweiligen Abstandsänderungen von zwei der Ultraschallsensoren miteinander verglichen werden, welche auf derselben Fahrzeugseite angeordnet sind. Im Rahmen des Vergleiches können die jeweiligen Abstandsänderungen beispielsweise ins Verhältnis zueinander gesetzt werden. Wie bereits ausgeführt, kann somit sehr präzise eine Entscheidung dahingehend getroffen werden, ob die Abstandsmesswerte zum Anhänger oder aber zum Hindernis gehören.
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Die oben beschriebenen verschiedenen Methoden zur Unterscheidung des Hindernisses von dem Anhänger können auch miteinander kombiniert werden. Beispielsweise können die verschiedensten Methoden parallel angewendet und die Ergebnisse dann miteinander verglichen bzw. plausibilisiert werden. Somit sind alle Abstandsmesswerte zum Anhänger bekannt und können auch von anderen Hindernissen bzw. Objekten unterschieden werden. Folglich ist eine Verfügbarkeit des Systems innerhalb dieser Abstandswerte (zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger) sowie auch im eingeschlagenen Zustand des Anhängers sogar neben dem Anhänger möglich.
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Die Erfindung betrifft auch eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Vielzahl von Ultraschallsensoren, welche bei angekoppeltem Anhänger jeweilige Abstandsmesswerte erfassen, sowie umfassend eine elektronische Steuereinrichtung zum Auswerten der Abstandsmesswerte, welche dazu ausgelegt ist, anhand der Abstandsmesswerte zu überprüfen, ob der Abstandsmesswert zumindest eines der Ultraschallsensoren zu einem von dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger separaten Hindernis gehört, und nach Zuordnen des Abstandsmesswerts zumindest eines der Ultraschallsensoren zu dem Hindernis eine Information über das Hindernis mittels einer Ausgabeeinrichtung auszugeben.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem Anhänger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 in schematischer Darstellung das Kraftfahrzeug mit dem Anhänger, der sich in eingeschlagener Position befindet;
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3 in schematischer Darstellung das Kraftfahrzeug, wobei ein Erfassungsbereich einer Ultraschallsensorvorrichtung ohne den Anhänger dargestellt ist;
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4 in schematischer Darstellung das Kraftfahrzeug, wobei ein Erfassungsbereich der Ultraschallsensorvorrichtung bei angekoppeltem Anhänger dargestellt ist;
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5 in schematischer Darstellung das Kraftfahrzeug und den Erfassungsbereich gemäß 4, wobei sich ein Hindernis in dem Erfassungsbereich befindet;
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6 in schematischer Darstellung das Kraftfahrzeug, wobei der Erfassungsbereich der Ultraschallsensorvorrichtung bei angekoppeltem und eingeschlagenem Anhänger dargestellt ist; und
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7 das Szenario gemäß 6, wobei sich ein Hindernis in dem Erfassungsbereich befindet.
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In 1 ist in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Kraftfahrzeug 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Personenkraftwagen. Es umfasst eine Ultraschallsensorvorrichtung 2, welche zum Unterstützen des Fahrers beim Führen des Kraftfahrzeugs 1 dient. Die Ultraschallsensorvorrichtung 2 ist eine Einparkhilfe und umfasst im Beispiel insgesamt vier Ultraschallsensoren 3, 4, 5, 6, die am hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 in horizontaler Richtung und symmetrisch bezüglich der Mittellängsachse 7 des Kraftfahrzeugs 1 verteilt angeordnet sind. Der Ultraschallsensor 3 ist dabei ein äußerer linker Sensor, der Ultraschallsensor 4 ein innerer linker Sensor, der Ultraschallsensor 5 ein innerer rechter Sensor, und der Ultraschallsensor 6 ein äußerer rechter Sensor.
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Die Anzahl sowie die Anordnung der Ultraschallsensoren 3 bis 6 sind in 1 lediglich beispielhaft dargestellt und können je nach Ausführungsform variiert werden. So können insgesamt auch lediglich drei Ultraschallsensoren oder aber fünf Ultraschallsensoren oder sogar sechs Ultraschallsensoren eingesetzt werden, welche am hinteren Stoßfänger verteilt angeordnet sind.
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Alle Ultraschallsensoren 3 bis 6 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 8 der Ultraschallsensorvorrichtung 2 elektrisch gekoppelt. Die Steuereinrichtung 8 umfasst z. B. einen Mikrokontroller, welcher die Ultraschallsensoren 3 bis 6 ansteuert. Die Steuereinrichtung 8 empfängt dabei die Abstandsmesswerte der Ultraschallsensoren 3 bis 6 und wertet diese Abstandswerte aus. Die gemessenen Abstände zu Hindernissen können dann mittels einer Ausgabeeinrichtung 9 im Kraftfahrzeug 1 ausgegeben werden. Die Ausgabeeinrichtung 9 kann beispielsweise einen Lautsprecher und/oder ein Display umfassen.
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In 1 ist insgesamt ein Gespann aus dem Kraftfahrzeug 1 und einem Anhänger 10 gezeigt, welcher an eine Anhängerkupplung 11 angebunden ist. Gegebenenfalls kann hier auch ein elektrisches Kabel des Anhängers 10 an eine elektrische Steckdose des Kraftfahrzeugs 1 angeschlossen sein, um beispielsweise Leuchten des Anhängers 10 mit elektrischer Spannung zu versorgen.
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Auch bei angebundenem Anhänger 10, der beispielsweise anhand der Belegung des Steckers bzw. der Steckdose erkannt werden kann, wird die Ultraschallsensorvorrichtung 2 mit den hinteren Ultraschallsensoren 3 bis 6 betrieben, und die Verfügbarkeit der Ultraschallsensorvorrichtung 2 ist gegeben. Die Steuereinrichtung 8 unterscheidet anhand der Abstandsmesswerte der Ultraschallsensoren 3 bis 6 zwischen dem Anhänger 10 einerseits und einem vom Fahrzeug 1 und vom Anhänger 10 getrennten, tatsächlichen Hindernis 12 (siehe 2) andererseits. Diese Unterscheidung erfolgt einerseits anhand von jeweiligen, gleichzeitig erfassten Abstandsmesswerten der Ultraschallsensoren 3 bis 6 und andererseits auch anhand von gemessenen Relativgeschwindigkeiten bzw. Abstandsänderungen der Ultraschallsensoren 3 bis 6, wobei diese beiden Methoden miteinander kombiniert werden können und die Unterscheidung somit plausibilisiert werden kann.
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Liegen gleichzeitig erfasste Abstandsmesswerte der Ultraschallsensoren 3 bis 6 vor, so vergleicht die Steuereinrichtung 8 zunächst beispielsweise die jeweiligen Abstandsmesswerte der äußeren Ultraschallsensoren 3 und 6. Bei nicht eingeschlagenem Anhänger 10 sollen diese beiden Abstandsmesswerte annährend gleich sein. Gleiches gilt auch für den Vergleich der Abstandsmesswerte der inneren Ultraschallsensoren 4 und 5. Misst nun bei nicht eingeschlagenem Anhänger 10 einer der Ultraschallsensoren 3 bis 6 einen geringeren Abstand, so bedeutet dies, dass sich ein Hindernis zwischen dem Anhänger 10 und dem Kraftfahrzeug 1 befindet. Dieser Abstand zum Hindernis wird dann über die Ausgabeeinrichtung 9 ausgegeben.
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Ist der Anhänger eingeschlagen, wie dies in 2 dargestellt ist, misst der äußere linke Ultraschallsensor 6, zu welchem der Anhänger 10 gerichtet ist, einen kürzeren Abstand als der benachbarte innere Ultraschallsensor 5. Dieser Sensor 5 wiederum misst einen kürzeren Abstand als der linke innere Ultraschallsensor 4. Die Steuereinrichtung 8 kann nun aus den Abstandsmesswerten der Ultraschallsensoren 4, 5 und 6 eine Abstandsfunktion bzw. eine gedachte Gerade bestimmen. Bei dem äußeren linken Ultraschallsensor 3 tritt nun kein stetig steigender Abstandswert zu den benachbarten Sensoren 4, 5, 6 auf. Dies insbesondere auch deshalb, weil sich bei eingeschlagenem Anhänger 10 selbiger Anhänger bereits außerhalb des Erfassungsbereiches des Ultraschallsensors 3 befinden kann. Durch die Steuereinrichtung 8 wird somit detektiert, dass der Abstand 13, welcher durch den Ultraschallsensor 3 gemessen wird, als Abstand zum Hindernis 12, und nicht zum Anhänger 10 zu interpretieren ist. Dieser Abstand 13 liegt nämlich außerhalb der gedachten Geraden, welche die Abstandsmesswerte der übrigen Sensoren 4, 5, 6 miteinander verbindet.
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Die Funktionalität der Ultraschallsensorvorrichtung 2 ist vorzugsweise nur dann aktiviert, wenn der Rückwärtsgang eingelegt ist. Der Abstand 13 zum Hindernis 12 wird also erfasst, während sich das Kraftfahrzeug 1 rückwärts gemäß der Pfeildarstellung 14 bewegt.
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Wie bereits ausgeführt, kann die Steuereinrichtung 8 anhand von jeweils zumindest zwei zeitlich nacheinander erfassten Abstandsmesswerten der Ultraschallsensoren 3 bis 6 die jeweilige Abstandsänderung pro Zeiteinheit und somit die jeweilige Relativgeschwindigkeit bestimmen, die durch den jeweiligen Ultraschallsensor 3 bis 6 erfasst wird. Auch anhand der Abstandsänderungen pro Zeiteinheit wird die Unterscheidung zwischen dem Anhänger 10 und dem Hindernis 12 plausibilisiert. Befindet sich der Anhänger 10 in nicht eingeschlagener Position gemäß 1, so messen alle Ultraschallsensoren 3 bis 6 im Wesentlichen eine Abstandsänderung gleich Null. Dies kann aufgrund der Symmetrieeigenschaften des Anhängers 10 angenommen werden. Beginnt sich nun der Anhänger 10 über die vertikale Achse der Anhängerkupplung 11 zu drehen, ändern sich die gemessenen Abstandsänderungen folgendermaßen: Die Ultraschallsensoren auf der einen Fahrzeugseite messen eine Annäherung, während die Sensoren auf der anderen Seite eine Entfernung erfassen. Bei der Drehung des Anhängers 10 gemäß 2 erkennen die rechten Ultraschallsensoren 5, 6 eine Annäherung, und die linken Ultraschallsensoren 3, 4 detektieren eine Entfernung. Die Geschwindigkeiten dieser Änderungen sollen dabei gleich sein. Wird durch die Steuereinrichtung 8 nun eine Abweichung bei zumindest einem der Ultraschallsensoren 3 bis 6 detektiert, werden die erfassten Abstandsmesswerte dieses Ultraschallsensors 3 bis 6 über die Ausgabeeinrichtung 9 ausgegeben.
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In den 3 bis 7 sind nun Erfassungsbereiche der Ultraschallsensorvorrichtung 2 dargestellt, die sich in unterschiedlichen Szenarien ergeben. In 3 ist dabei der Erfassungsbereich 15 dargestellt, der sich ohne den Anhänger 10 ergibt. Wie aus 3 hervorgeht, ist der Erfassungsbereich 15 der Ultraschallsensoren 3 bis 6 insgesamt eine trapezförmige Fläche, die symmetrisch hinter dem Kraftfahrzeug 1 liegt. Wird nun der Anhänger 10 an die Anhängerkupplung 11 angebunden, so ergibt sich bei nicht eingeschlagenem Anhänger 10 ein Erfassungsbereich 15, wie er in 4 gezeigt ist. In 4 ist mit 10' eine Fläche des ursprünglichen Erfassungsbereichs (ohne Anhänger) gezeigt, die vom Anhänger 10 verdeckt ist. In dieser Zone 10' können somit keine Hindernisse durch die Ultraschallsensorvorrichtung 2 erfasst werden. Der Erfassungsbereich 15 liegt hier zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Anhänger 10. In 5 ist eine Situation dargestellt, bei welcher sich in dem Erfassungsbereich 15 ein Hindernis 12 befindet, welches mittels der Ultraschallsensorvorrichtung 2 detektiert wird. Der Abstand zu diesem Hindernis 12 wird dann über die Ausgabeeinrichtung 9 an den Fahrer ausgegeben.
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In den 6 und 7 ist ein Erfassungsbereich 15 der Ultraschallsensorvorrichtung 2 dargestellt, der sich bei eingeschlagenem Anhänger 10 ergibt. Die Fläche 10' stellt dabei nach wie vor diejenige Fläche dar, welche vom Anhänger 10 verdeckt ist. Wie aus 6 hervorgeht, können auf der linken Seite des Anhängers 10 befindliche Hindernisse erfasst und angezeigt werden, die sich in dem Erfassungsbereich 15 befinden. Ein solches Hindernis 12 ist beispielhaft in 7 dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7301479 B2 [0003]
- DE 102004057220 B4 [0004]
