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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verändern einer Position eines Außenspiegels eines Kraftfahrzeugs, welches eine Umfeldsensorik zum Ermitteln einer Position eines im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindlichen Hindernisses, welches potentiell mit dem Außenspiegel kollidieren kann, aufweist, mit den folgenden Schritten:
- – Vorausberechnen einer Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung seines Lenkwinkels;
- – Ermitteln wenigstens eines Abstands des Außenspiegels an wenigstens einem Punkt der Fahrtrajektorie zu dem Hindernis;
- – Einklappen des Außenspiegels, wenn wenigstens ein ermittelter Abstand einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
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In modernen Kraftfahrzeugen sind Außenspiegel häufig mit einer Antriebseinrichtung versehen, welche die Position des Außenspiegels verändern kann, ihn insbesondere zum Fahrzeug hin einklappen kann. Der Begriff Außenspiegel bezeichnet dabei eine vollständige Funktionseinheit, welche eine Spiegelfläche und ein Gehäuse umfasst. Typischerweise sind derartige Außenspiegel als Seitenspiegel am Kraftfahrzeug angeordnet und werden beim Einklappen an das Fahrzeug herangeführt, beispielsweise zu einem Seitenfenster des Kraftfahrzeugs hin verschwenkt.
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Darüber hinaus weisen moderne Kraftfahrzeuge auch eine Umfeldsensorik auf, mittels welcher Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Dies betrifft vor allem Hindernisse, welche potentiell mit Teilen des Fahrzeugs kollidieren können. Ein solches Teil kann auch der Außenspiegel sein. Die Umfeldsensorik kann dabei Ultraschall-, Radar-, Laser- oder Bildsensoren umfassen, welche einzeln für sich die Position eines Hindernisses ermitteln oder aber durch Zusammenfassen von Sensordaten mehrerer derartiger Umfeldsensoren ein Umfeldmodell des Kraftfahrzeugs erzeugen. Zum Ermitteln der Position eines Hindernisses, welches potentiell mit dem Außenspiegel kollidieren kann, kann insofern ein eigens dafür bestimmter und am Außenspiegel angeordneter Sensor verwendet werden oder auf das Umfeldmodell des Kraftfahrzeugs zurückgegriffen werden.
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Es ist bekannt die Position des Außenspiegels zu verändern, wenn ein Hindernis, das potentiell mit dem Außenspiegel kollidieren kann, im Umfeld des Kraftfahrzeugs erkannt wird:
Die
DE 10 2011 106 821 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeuges mit automatisch ein- und ausklappbaren Seitenspiegeln und einer Umfeldsensorik, mittels welcher ein Fahrzeugumfeld erfasst wird und erfasste Signale einer Steuereinheit zugeführt werden und zumindest ein sich in der Fahrzeugumgebung befindliches Objekt erfasst wird. Dabei wird mittels der erfassten Signale eine Durchfahrbreite eines zu durchfahrenden Fahrbahnabschnitts in Bezug zu einer maximalen Fahrzeugbreite ermittelt und mindestens bei einem sich seitlich im zu durchfahrenden Fahrbahnabschnitt befindlichen Objekt der Seitenspiegel automatisch eingeklappt, welcher sich auf einer Fahrzeugseite des erfassten Objekts befindet und/oder ein Eingriff in eine Lenkfunktion des Fahrzeugs zum Passieren einer durch das mindestens eine Objekt gebildeten Engstelle automatisch durchgeführt.
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Die
EP 0 939 003 B1 offenbart eine Vorrichtung für den Kollisionsschutz herausragenden Teile von Kraftfahrzeugen, die einen steuerbaren Stellmechanismus wenigstens zum Einziehen und/oder Einklappen der herausragenden Fahrzeugteile aufweist, wobei am Kraftfahrzeug mindestens ein funktionell mit dem Stellmechanismus verbundener Abstandserfassungsstrich oder Näherungssensor vorgesehen ist, zur Erfassung des Abstandes und/oder der Annäherung eines Objekts relativ zu einem jeweiligen herausragenden Kraftfahrzeug, und dass der Stellmechanismus auf ein vom Sensor geliefertes, eine Kollisionsgefahr mit dem Objekt angebendes Erfassungssignal hin den betreffenden Fahrzeugteil einzieht oder einklappt.
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Bekannte Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie lediglich eine Annäherung des Hindernisses an den Außenspiegel im Ortsbereich erfassen und ihre Effektivität somit davon abhängt, dass auf eine Annäherung schnell genug reagiert wird. Dabei können durch die Erfassung der Sensordaten und ihrer Verarbeitung entstehende Latenzzeiten und Rüstzeiten für den mechanischen Bewegungsvorgang des Außenspiegels dazu führen, dass eine Annäherung zu spät festgestellt wird und es mithin doch zu einer Kollision kommt, die den Außenspiegel beschädigt.
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Die
DE 10 2012 201 905 A1 offenbart ein Verfahren zum Schutz eines außen an einem Fahrzeug angeordneten Objektes, wobei die Position eines Hindernisses im Umfeld des Fahrzeugs durch ein geeignetes Sensorsystem detektiert und die Fahrbewegung des Fahrzeugs ermittelt wird. Dabei wird ein Fahrschlauch für das außen am Fahrzeug angeordnete Objekt berechnet und eine mögliche Kollision des Objekts mit dem Hindernis durch Abgleichen des Fahrschlauchs mit der Position des Hindernisses ermittelt.
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Aus der
EP 2 143 618 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge bekannt, die parallel zu einem Hindernis abgestellt werden, wobei bei einer Erkennung einer Abstellfläche, deren optimale Abstellposition außerhalb einer zentralen Abstellposition in der Abstellfläche liegt, eine Korrektur zu einer seitlich versetzen Abstellposition vorgenommen wird.
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Die
DE 10 2012 012 002 A1 offenbart ferner ein Umfelderfassungs-Verfahren zur mobilen Erzeugung eines 3D-Scans der Umgebung einer Wegstrecke, wobei mittels eines an einem Kraftfahrzeug befestigten Laserscanners während einer Messfahrt entlang der Wegstrecke die Umgebung zeilenweise abgescannt und eine Trajektorie aus Fahrzeugdaten bestimmt wird, die mittels fahrzeugeigener Sensoren während der Messfahrt ermittelt wurden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein demgegenüber effektiveres Verfahren zum Verändern der Position eines Außenspiegels anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, dass zum Ermitteln der Position des Hindernisses zusätzlich Informationen über in einer topografischen Datenbank abgelegte Positionen von Hindernissen berücksichtigt werden.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, die Effektivität eines Verfahrens zum Verändern der Position eines Außenspiegels dadurch zu verbessern, dass die zukünftige Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung seines aktuellen Lenkwinkels prädiziert wird und ein Einklappen des Außenspiegels bereits dann erfolgt, wenn bei einem dieser Trajektorie tatsächlich entsprechenden Fahrverlauf eine Kollision des Außenspiegels mit dem Hindernis erfolgen würde oder zumindest sein Abstand zu dem Hindernis einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Dabei muss das Einklappen des Außenspiegels nicht notwendigerweise sofort erfolgen, wenn diese Bedingung eingetreten ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Außenspiegel eingeklappt wird, wenn wenigstens ein ermittelter Abstand den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und der momentane Abstand des Außenspiegels zum Hindernis einen weiteren Schwellwert unterschreitet und/oder eine zusätzlich unter Berücksichtigung der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelte Zeitspanne bis zum Erreichen des ermittelten Abstands des Außenspiegels an wenigstens einem Punkt der Fahrtrajektorie zu dem Hindernis einen Zeitschwellwert unterschreitet.
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Für das Vorausberechnen der Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung des Lenkwinkels ist bereits eine Vielzahl von Verfahren im Stand der Technik bekannt, welche beispielsweise das assistierte Einparken oder das autonome Fahren eines Kraftfahrzeugs betreffen. Bei der Ermittlung wenigstens eines Abstands des Außenspiegels an wenigstens einem Punkt der Fahrtrajektorie zu dem Hindernis kann eine beliebige Anzahl an Punkten der Fahrtrajektorie ausgewählt werden und beispielsweise die kürzeste Strecke zwischen dem Außenspiegel und der nächstgelegenen Stelle des Hindernisses ermittelt werden. Durch die Auswahl der Anzahl und der Positionen der Punkte auf der Trajektorie kann die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens variiert und insbesondere an die Leistungsfähigkeit einer für die Durchführung des Verfahrens bestimmten Steuerungseinrichtung angepasst werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit den Vorteil, dass das Einklappen des Spiegels bereits vorausschauend auf Grundlage der prädizierten Fahrtrajektorie erfolgt und damit die erwähnten Latenz- und Rüstzeiten ausgeglichen werden können. Es erlaubt mithin einen verbesserten Schutz vor Kollisionen des Außenspiegels mit einem Hindernis in der Umgebung des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass beim Vorausberechnen der Fahrtrajektorie Informationen, welche eine translatorische Querbewegung des Kraftfahrzeugs bezüglich seiner Längsachse und/oder eine Gierbewegung des Kraftfahrzeugs beschreiben, wenigstens eines weiteren Fahrzeugsystems des Kraftfahrzeugs zusätzlich berücksichtigt werden. Es wird mithin vorgeschlagen, in die Prädiktion der Fahrtrajektorie zusätzlich Informationen betreffend eine seitliche Bewegung des Kraftfahrzeugs einfließen zu lassen, welche sich nicht unmittelbar aus der Berücksichtigung seines Lenkwinkels ergeben. Dies kann insbesondere ein Rutschen des Kraftfahrzeugs bezüglich seiner Querachse oder ein Drehen des Kraftfahrzeugs um eine Vertikalachse betreffen, was jeweils Folge eines Kontaktverlusts der Räder mit dem Untergrund des Kraftfahrzeugs sein kann. Dadurch kann die Vorausberechnung der Fahrtrajektorie realitätsnäher erfolgen und ein verbesserter Schutz des Außenspiegels vor Kollision erzielt werden.
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Da moderne Kraftfahrzeuge bereits über solche Fahrzeugsysteme verfügen, kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass als ein derartiges Fahrzeugsystem eine Inertialplattform und/oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm und/oder ein Anti-Blockier-System verwendet wird.
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Schließlich werden erfindungsgemäß zum Ermitteln der Position des Hindernisses zusätzlich Informationen über in einer topografischen Datenbank abgelegte Positionen von Hindernissen berücksichtigt. Dabei erfolgt insbesondere ein Abgleich der in der topografischen Datenbank abgelegten Positionsdaten mit der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs. Diese kann beispielsweise durch ein globales Satellitennavigationssystem ermittelt werden. Es ist dabei besonders zweckmäßig, wenn auf ein ohnehin im Fahrzeug vorhandenes Navigationssystem zurückgegriffen wird. Somit kann das Ermitteln der Position des Hindernisses vorteilhafterweise bereits auf Bereiche ausgedehnt werden, die noch nicht von der Umfeldsensorik erfasst wurden oder von dieser in Folge einer Verdeckung nicht erfassbar sind.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen Außenspiegel, eine zum Verändern der Position des Außenspiegels ausgebildete Antriebseinrichtung und eine zum Ermitteln einer Position eines im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindlichen Hindernisses, welches potentiell mit dem Außenspiegel kollidieren kann, ausgebildete Umfeldsensorikeinrichtung. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Steuerungseinrichtung und ein Navigationssystem mit einer topografischen Datenbank zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. In zweckmäßiger Weiterbildung kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zusätzlich ein zum Erfassen einer translatorischen Querbewegung des Kraftfahrzeugs bezüglich seiner Längsachse und/oder einer Gierbewegung des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem, insbesondere eine Inertialplattform und/oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm oder ein Anti-Blockier-System, aufweisen.
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Sämtliche Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch mit diesen die bereits genannten Vorteile erzielt werden können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs während einer ersten Fahrsituation und
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2 eine Aufsicht auf das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug während einer zweiten Fahrsituation.
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1 ist eine Aufsicht auf ein Kraftfahrzeug 1, umfassend einen Außenspiegel 2, ein Rad 3 und eine zum Ein- und Ausklappen des Außenspiegels 2 ausgebildete Antriebseinrichtung 16. Diese ist über eine zum Durchführen eines Verfahrens zum Verändern einer Position des Außenspiegels 2 ausgebildete Steuerungseinrichtung 4 ansteuerbar, welche wiederum mit einem Fahrzeugsystem 5 und einem Navigationssystem 6 kommuniziert. Ferner weist das Kraftfahrzeug 1 eine Umfeldsensorikeinrichtung (nicht gezeigt) auf, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 in einem Erfassungsbereich 7 erfasst.
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Zu einem Zeitpunkt I weist das Rad 3 einen bestimmten Lenkwinkel 8 auf. Das Kraftfahrzeug 1 nähert sich dabei einem Hindernis 9, welches im Erfassungsbereich 7 der Umfeldsensorikeinrichtung liegt. Die Steuerungseinrichtung 4 berechnet unter Berücksichtigung des Lenkwinkels 8 eine Fahrtrajektorie 10 voraus. Dabei berücksichtigt die Steuerungseinrichtung 4 ferner topografische Informationen aus dem Navigationssystem 6 betreffend die genaue Lage und Größe des Hindernisses 9. Anschließend ermittelt die Steuerungseinrichtung 4 den kürzesten Abstand des Außenspiegels 2 zum Hindernis 9 an mehreren Punkten 11, 12 der Fahrtrajektorie 10 und stellt fest, dass an dem Punkt 11 dieser Abstand unterhalb eines Schwellwertes von beispielsweise 10 Zentimetern liegt.
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Zu einem Zeitpunkt II, an dem sich der Außenspiegel 2 auf der Höhe eines Punktes 12 der Fahrtrajektorie 10 befindet, steuert die Steuerungseinrichtung 4 die Antriebseinrichtung 16 zum Einklappen des Außenspiegels 2 an. Eine Kollision mit dem Hindernis 9 kann somit verhindert werden.
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Nach dem Passieren des Hindernisses 9 wird die Antriebseinrichtung 16 erneut zum Ausklappen des Außenspiegels 2 angesteuert. Dabei erfolgt die Feststellung, dass das Hindernis 9 passiert wurde in analoger Weise zu dem dargestellten Verfahrensablauf beim Einklappen des Außenspiegels 2.
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2 ist eine Aufsicht auf das Kraftfahrzeug 1 während einer zweiten Fahrsituation mit einem anderen Hindernis 13, wobei die Steuerungseinrichtung 4 das Verfahren wie zuvor beschrieben durchführt.
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Die Steuerungseinrichtung 4 berechnet dabei unter Berücksichtigung des in 2 nicht gezeigten aktuellen Lenkwinkels eine gestrichelt gezeigte Fahrtrajektorie 13, bei welcher ersichtlich keine Gefahr einer Kollision mit dem Hindernis 13 besteht und der festgelegte Schwellwert nicht durch den Abstand des Außenspiegels 2 vom Hindernis 13 unterschritten wird. In Folge eines während der Fahrt auftretenden seitlichen Rutschens des Kraftfahrzeugs, beispielsweise in Folge von Fahrbahnglätte, entspricht die tatsächliche Fahrtrajektorie 15 jedoch nicht der ermittelten Fahrtrajektorie 14, da diese durch das Rutschen des Kraftfahrzeugs 1 mit einer translatorischen Querbewegung überlagert wird.
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Ein solches Rutschen wird jedoch durch das Fahrzeugsystem 5 registriert, wobei es sich um eine Inertialplattform, des Kraftfahrzeugs 1 handelt. Die Steuerungseinrichtung 4 berechnet daraufhin eine neue, der Fahrtrajektorie 15 entsprechende Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung der vom Fahrzeugsystem 5 ermittelten translatorischen Querbewegung und des Lenkwinkels voraus. Dabei ermittelt sie wie bereits zu 1 beschrieben, dass der Abstand des Außenspiegels 2 vom Hindernis 13 nun doch den Schwellwert unterschreitet und steuert die Antriebseinrichtung 16 zum Einklappen des Außenspiegels 2 an. In analoger Weise kann die Steuerungseinrichtung 4 im Rahmen des Verfahrens eine vom Fahrzeugsystem 5 erfasste Gierbewegung des Kraftfahrzeugs 1 beim Vorausberechnen einer Fahrtrajektorie berücksichtigen. Eine solche Gierbewegung kann dann beispielsweise berücksichtigt werden, wenn sie nicht jener entspricht, die sich allein aus dem eingeschlagenen Lenkwinkel 8 ergeben würde, beispielsweise im Falle eines Ausbrechen des Hecks des Kraftfahrzeugs 1.
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Selbstverständlich kann ein an einer anderen Seite des Kraftfahrzeugs 1 angebrachter Außenspiegel oder mehrere am Kraftfahrzeug 1 angebrachte Außenspiegel in gleicher Weise durch das Verfahren in ihrer Position verändert werden.
