DE102022209667A1

DE102022209667A1 - Verfahren zur Kollisionsvermeidung von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen mit Umgebungsobjekten

Info

Publication number: DE102022209667A1
Application number: DE102022209667.3A
Authority: DE
Inventors: Ada-lrina Danila; lonut-Alexandru Pop; lonut-Mihai Oltean; Greiner Rinaldo; Roxana Pop; Tudor-Andrei Rusu
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-09-15
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2024-03-21

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12) mit Umgebungsobjekten (20) mit einem Assistenzsystem (1) eines Kraftfahrzeugs (10), umfassend das Einleiten eines Einparkvorgangs, das Ermitteln eines benötigten Mindestabstands (dmin) zwischen Kraftfahrzeug (10) und Umgebungsobjekten (20) durch einen Algorithmus (30), sowie das Einbeziehen des Mindestabstands (dmin) beim Einparkvorgang durch das Assistenzsystem (1). Ferner betrifft die Erfindung ein Assistenzsystem (1) eines Kraftfahrzeugs (10) zur Durchführung des Verfahrens sowie einen Algorithmus (30) eines solchen Assistenzsystems (1), ebenso wie ein Kraftfahrzeug (10) zur Durchführung des Verfahrens beziehungsweise mit einem solchen Assistenzsystem (1).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen mit Umgebungsobjekten mit einem Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend das Einleiten eines Einparkvorgangs, das Ermitteln eines benötigten Mindestabstands zwischen Kraftfahrzeug und Umgebungsobjekten durch einen Algorithmus sowie das Einbeziehen des Mindestabstands beim Einparkvorgang durch das Assistenzsystem. Ferner betrifft die Erfindung ein Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens sowie einen Algorithmus eines solchen Assistenzsystems, ebenso wie ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens beziehungsweise mit einem solchen Assistenzsystem.
Stand der Technik
Ebenso wie es Kraftfahrzeugmodelle in einer Vielzahl von Größen und Ausführungen gibt, können Kraftfahrzeugtüren und -klappen, insbesondere für Kofferräume, in unterschiedlichen Bauarten vorliegen. Beispielsweise hat ein Kleinwagen eine nach oben öffnende Heckklappe, der Kofferraum eines Pickups öffnet sich nach unten, während ein Transporter einen Laderaum hat, dessen Türen sich zur Seite öffnen. Um eine Kollision solcher Kraftfahrzeugtüren mit Objekten in der Umgebung zu vermeiden, sind einzelne spezielle Sensoren bekannt. Etwa sollen mithilfe zusätzlicher Sensorik Schäden durch einen Zusammenstoß von Heckklappe und Garagendecke vermieden werden. Dass insbesondere seitlich öffnende Türen beispielsweise gegen Rückwände von Garagen, andere parkende Fahrzeuge oder sonstige Objekte und Personen in der Umgebung stoßen können, wurde bisher nicht berücksichtigt.
DE 10 2018 124 930 A1 offenbart eine Steuereinheit zum automatischen, adaptiven Öffnen der Heckklappe eines Fahrzeugs, welche dazu eingerichtet ist, Umgebungsdaten zu erfassen und die Deckenhöhe von zum Parken angefahrenen Gebäuden abzufragen, um gegebenenfalls das automatische Öffnen zu unterdrücken beziehungsweise einzuschränken. Die Abfrage erfolgt von einer externen Quelle oder einem internen Speicher. Umgebungsdaten des Fahrzeugs werden vorteilhaft mittels GPS und/oder am Fahrzeug vorhandener Umfeldsensorik, umfassend z. B. Parkabstandssensoren (PDG), Kamera, Radar, LiDAR und/oder Ultraschall, ermittelt. Die Steuereinrichtung unterdrückt ein automatisches Öffnen der Heckklappe, wenn durch die Umfeldsensorik erfasst wurde, dass zumindest die Fahrzeugrückseite in der Parkposition einen vorgegebenen Mindestabstand zu einem Objekt, insbesondere einer Wand, unterschreitet. Das heißt, wenn beispielsweise das Parken in einer Garage mit nach oben schwenkbarem oder rollbarem Tor erfolgt, wird kein automatisches Öffnen der Heckklappe erlaubt, auch wenn die Deckenhöhe prinzipiell ausreichend wäre. Wird ein Abstellen des Fahrzeugs im Freien, also ohne Begrenzung nach oben, erfasst, erfolgt keine Einschränkung der Öffnung. Des Weiteren ist es möglich, dass die tatsächliche Deckenhöhe an einer Position mittels vorhandener Umfeldsensorik des Fahrzeugs ermittelt wird.
US 2017 0314318 A1 hat ein Türassistenzsystem für ein Fahrzeug zum Gegenstand, das beim Öffnen Beschädigungen an Fahrzeugtüren durch Objekte außerhalb verhindert. Das System umfasst: eine Berechnungseinheit, die ein Datenmodell von Umgebungssensoren (intern oder extern) auswertet, um Freiraum um das sowie gegebenenfalls über dem Fahrzeug und entsprechend mögliche Öffnungspositionen zu ermitteln, und eine Verriegelungseinheit, die eine Fahrzeugtür beim Öffnen in der berechneten maximal zulässigen Öffnungsposition verriegelt, um eine Kollision mit einem Objekt außerhalb zu vermeiden. Die interne Sensorik des Fahrzeugs kann dabei Laserscanner, Radarsensoren und/oder Kameras umfassen und liefert Sensordaten, die von einer Auswerteeinheit zu einem Umgebungsdatenmodell ausgewertet werden. In einer Ausführungsvariante umfasst das Umgebungsdatenmodell eine gerasterte Karte und/oder ein Höhenprofil der Fahrzeugumgebung. Des Weiteren kann die Berechnungseinheit Zugriff auf gespeicherte Fahrzeugdaten, insbesondere Fahrzeugabmessungen der Karosserie und/oder von Fahrzeugtüren haben. Eine kontinuierliche sensorische Überwachung der Umgebung beim Öffnen ist nicht vorgesehen, vielmehr erfolgt zuvor eine einmalige Erfassung.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen, wie Hecktüren oder -klappen, insbesondere Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse, mit Umgebungsobjekten, mit einem Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst das Einleiten eines Einparkvorgangs für ein Kraftfahrzeug, das Ermitteln eines benötigten Mindestabstands des Kraftfahrzeugs zu den Umgebungsobjekten durch einen Algorithmus, sowie das Einbeziehen des benötigten Mindestabstands beim Einparkvorgang durch das Assistenzsystem.
Das Verfahren dient somit insbesondere der Unterstützung beim Einparken von Kraftfahrzeugen und kann Anwendung in allen Arten von Kraftfahrzeugen, von Kleinwagen über Reisebusse bis zu Arbeitsfahrzeugen, finden. Dabei lässt sich das Verfahren zudem für unterschiedliche Bauarten von Kraftfahrzeugtüren und -klappen sowohl mit vertikal als auch mit horizontal orientierten Schwenk- oder Drehachsen einsetzen. Darunter fallen neben herkömmlichen Türen an der Fahrzeugseite und Heckklappen am Kofferraum beispielsweise auch nach unten öffnende Klappen am Kofferraum, seitliche nach oben öffnende Türen, Dachhimmelflächen an Wohnmobilen und dergleichen zur Erweiterung der Wohnfläche, sowie insbesondere Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse, wie sie etwa an Kleintransportern zu finden sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor der Durchführung von Schritt b. eine Weite der Kraftfahrzeugtüren oder - klappen durch das Assistenzsystem detektiert. Die Weite der Kraftfahrzeugtüren oder -klappen dient als Grundlage für die Ermittlung des benötigten Mindestabstands zwischen Kraftfahrzeug und Umgebungsobjekten und kann entweder im Algorithmus des Assistenzsystems bereits integriert sein, oder, wie in der beschriebenen Ausführungsform, vom Assistenzsystem beim Einparkvorgang detektiert werden, insbesondere für die hierbei relevanten Kraftfahrzeugtüren und -klappen. Eine solche Detektion erfolgt entweder durch den Abruf von intern oder extern hinterlegten Daten zum Kraftfahrzeug oder durch eine sensorische Messung. Relevant für das erfindungsgemäße Verfahren sind bei einem Einparkvorgang diejenigen Kraftfahrzeugtüren und -klappen, welche einerseits geöffnet werden sollen, beispielsweise zum Be- oder Entladen oder zum Ein- oder Aussteigen, sowie andererseits in Richtung eines nahen Umgebungsobjekts zu öffnen sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform berücksichtigt der benötigte Mindestabstand des Kraftfahrzeugs zu den Umgebungsobjekten in Schritt b. eine Zugänglichkeit von Tür- oder Klappenöffnung anhand eines durchschnittlichen Körperumfangs einer Person oder eines personalisierten Körperumfangs einer Person. Diese Ausführungsform findet insbesondere Anwendung bei der Öffnung von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen, die sich in Körperhöhe befinden und den Zugang zum Fahrzeug einschränken. Durch die zusätzliche Komponente eines Körperumfangs in der Ermittlung des benötigten Mindestabstands wird gewährleistet, dass die durch Türen oder Klappen geöffneten Öffnungen des Kraftfahrzeugs für eine Person gut zugänglich sind beziehungsweise ein Ein- oder Aussteigen möglich ist. Als Wert kann hierfür entweder ein allgemeiner Durchschnittswert im Algorithmus des Assistenzsystems hinterlegt oder aber ein personalisierter Wert eingegeben werden. Ein solcher personalisierter Wert des Körperumfangs kann sich dabei beispielsweise nach dem Durchschnitt einer bestimmten Nutzergruppe des Fahrzeugs richten oder aber auch für einzelne Personen wie Fahrer, Insassen, Bediener des Fahrzeugs oder ähnliche hinterlegt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird bei nicht eingehaltenem Mindestabstand als Schritt d. ein Öffnen der Kraftfahrzeugtüren oder -klappen verhindert und/oder eine automatische Öffnung der Kraftfahrzeugtüren oder - klappen blockiert. Ein solcher, zusätzlicher Schritt trägt im Verfahren zur weiteren Verringerung von Kollisionen zwischen Kraftfahrzeugtüren oder -klappen und Umgebungsobjekten bei, da einer erkannten Kollisionsgefahr direkt entgegengewirkt wird. Indem ein - manuelles oder automatisches - Öffnen der Kraftfahrzeugtüren oder -klappen verhindert wird, wird der Nutzer des Kraftfahrzeugs am unbeabsichtigten Auslösen einer Kollision, z. B. bei einer Öffnung von innerhalb des Fahrzeugs oder beim Eintritt einer Person in den Kollisionsbereich, und kann gegebenenfalls die Parkposition ändern. Ebenso kann das automatische Öffnen, welches beispielsweise auch durch einen Knopfdruck am Fahrzeugschlüssel ausgelöst werden kann, blockiert werden. Dadurch wird auch ein Schaden durch potentiell unbeabsichtigtes Initiieren einer Öffnung vermieden. Das Blockieren umfasst neben einem vollständigen auch ein teilweises Blockieren der Öffnung, etwa bis zu einem bestimmten Winkel oder Öffnungsgrad, der ohne Kollision durchführbar ist. Dies kann außerdem vorteilhaft in Situationen genutzt werden, in denen ein vollständiges Öffnen einer Tür oder Klappe zwar nicht notwendig ist, eine Unterstützung durch das Verfahren zur Kollisionsvermeidung aber dennoch anwendbar ist. Dies kann etwa in einer engen Parksituation beim Ein- und Aussteigen oder Be- und Entladen zutreffen, in der es eine Kollision mit anderen Fahrzeugen oder sonstigen Umgebungsobjekten trotzdem zu vermeiden gilt. Ebenso kommt ein solches Vorgehen bei besonders großen Schwenkflächen und entsprechend großen Schwenkbereichen in Betracht, wie sie etwa bei Hecktüren, aber auch bei Passagiertüren von zweitürigen PKW vorzufinden sind, da hier die mögliche Kollisionsgefahr mit Umgebungsobjekten besonders hoch ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren durchgeführt zur Vermeidung einer Kollision von einer oder zwei Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse eines Kraftfahrzeugs mit Umgebungsobjekten. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren durchgeführt zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen eines Kraftfahrzeugs mit einem Umgebungsobjekt in Form einer Wand oder eines anderen Fahrzeugs.
Bei diesen genannten Ausführungsvarianten werden potentiell besonders häufige Umstände für Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, auf die das Verfahren spezialisiert sein kann. Es handelt sich einerseits um die Vermeidung von Kollisionen von Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen wie Transportern, Kleinlastwagen oder SUV vorkommen, und für die bisher keinerlei Sensorik vorliegt. Durch den oft großen Schwenkradius und auch die Möglichkeit eines Öffnens von innen (auch manuell etwa von der Ladefläche aus), ist eine starke Kollisionsgefahr gegeben. Daneben sind Wände und andere Fahrzeuge in Parksituationen häufig vorkommende Umgebungsobjekte, die Kraftfahrzeugtüren -und klappen beschädigen oder auch selbst beschädigt werden können. Wände treten dabei sowohl beim Parken im Freien, z. B. in Form von Häuserwänden oder Mauern zur Fahrbahnbegrenzung auf, aber auch in Parkhäusern oder Garagen, wo neben seitlichen Wänden auch Decken zu beachten sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Algorithmus in Schritt b. um einen Sensoralgorithmus. Bevorzugt ermittelt der Sensoralgorithmus den benötigten Mindestabstand anhand einer vorhandenen Kraftfahrzeugsensorik, insbesondere einer Einparksensorik. Bei einem Algorithmus im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich insbesondere um eine definierte Arbeitsanweisung für die Recheneinheit des Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, um die gegebene Aufgabenstellung zu lösen, hier das Ermitteln eines benötigten Mindestabstands gemäß Schritt b.. Nach Verarbeitung der vorhandenen Daten, etwa Sensor- und Umgebungsdaten, kann anschließend die entsprechende Ansteuerung erfolgen. Als Sensoralgorithmus verarbeitet dieser die zur Verfügung gestellten sensorischen Daten, um den benötigten Mindestabstand zu ermitteln, etwa von fahrzeuginterner Sensorik, grundsätzlich daneben aber auch von extern vorhandener Infrastruktursensorik. Bevorzugt handelt es sich dabei nicht um zusätzlich für das Verfahren angebrachte Sensoren, sondern um bereits vorhandene Kraftfahrzeugsensorik. Diese kann unter anderem Kameras, LiDAR, Radar, Laserscanner und/oder Ultraschall umfassen. Insbesondere soll für die Ermittlung des benötigten Mindestabstands durch den Sensoralgorithmus bereits vorhandene Einparksensorik verwendet werden. Diese umfasst vor allem Sensoren an Front und Heck des Kraftfahrzeugs, aber beispielsweise auch an der Fahrzeugseite oder an den Seitenspiegeln, die beispielsweise als (Rückfahr-)Kameras, als Abstandsmesser, zur Parklückenvermessung und/oder zur Umgebungsüberwachung ausgeführt sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform entspricht der benötigte Mindestabstand des Kraftfahrzeugs zu den Umgebungsobjekten der Weite der Kraftfahrzeugtüren oder -klappen. Diese Ausführungsform findet insbesondere dann Anwendung, wenn der zur Verfügung stehende Parkraum knapp ist und bestmöglich genutzt werden soll. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung für Kraftfahrzeugtüren oder -klappen, die so zu öffnen sind, dass sie den Zugang zu den Öffnungen des Kraftfahrzeugs im geöffneten Zustand nicht versperren und eine Person den zur Öffnung benötigten Bereich im Anschluss betreten kann, etwa um ein- oder auszusteigen oder um das Fahrzeug zu be- oder entladen. Auch bei Türen oder Klappen zur Erweiterung des Fahrzeuginnenraums, z. B. bei Dachhimmelflächen oder Vorzelten von Wohnmobilen, kann diese Ausführungsform zum Einsatz kommen.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, das zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wie oben zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen, wie Hecktüren oder -klappen, insbesondere Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse, mit Umgebungsobjekten eingerichtet ist. Dabei ermittelt ein Algorithmus beim Einparken den benötigten Mindestabstand des Kraftfahrzeugs zu den Umgebungsobjekten. Das Assistenzsystem kann dabei Teil eines Fahrassistenzsystems unterstützt, teilautonom oder autonom fahrender Kraftfahrzeuge sein, oder auch ausschließlich für das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren konzipiert sein.
Daneben betrifft die Erfindung einen Algorithmus eines solchen Assistenzsystems zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welcher beim Einparken eines Kraftfahrzeugs den benötigten Mindestabstand des Kraftfahrzeugs zu den Umgebungsobjekten ermittelt. Wie oben beschrieben handelt es sich beim Algorithmus im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere um eine definierte Arbeitsanweisung für die Recheneinheit des Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs. Der Algorithmus kann dabei durch Updates etwa im Rahmen der Inspektion oder über eine drahtlose Kommunikation mit entsprechenden Servern bei Bedarf auf eine neuere Version aktualisiert werden.
Außerdem wird erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder mit einem erfindungsgemäßen Assistenzsystem, welches bevorzugt eine oder zwei Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse aufweist.
Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können in Parksituationen Schäden an Kraftfahrzeugen sowie Umgebungsobjekten, beispielsweise anderen Fahrzeugen, effizient vermieden werden. Das Verfahren bietet eine Lösung, um beim Öffnen von Kraftfahrzeugtüren oder -klappen ausreichend Abstand zu Umgebungsobjekten zu gewährleisten oder andernfalls ein Öffnen zu blockieren beziehungsweise einzuschränken. Dies gilt sowohl für manuelle als auch für automatisierte Öffnungsvorgänge. Mögliche Schäden beziehen sich dabei einerseits auf die Kraftfahrzeugtüren und -klappen selbst, an welchen durch typische Objekte in einer Parkumgebung wie Wänden, hohen Bordsteinen, Säulen, Pfeilern, niedrigen Decken, aber auch anderen Kraftfahrzeugen, Zweirädern oder Anhängern im Zusammenspiel mit dem meist schwungvollen Öffnen leicht Kratzer und/oder Dellen usw. entstehen. Andererseits können dieselben Schäden gleichsam an solchen benachbarten Fahrzeugen entstehen, ebenso wie Personen, insbesondere Kinder, oder Tiere durch eine Kollision mit einer Fahrzeugtür Verletzungen davontragen können.
Die Berücksichtigung des benötigten Abstands erfolgt dabei direkt beim Einparkvorgang und benötigt keinen zusätzlichen Fahrvorgang. Das heißt, für die nach dem Abstellen zu öffnenden Türen oder Klappen werden die gewünschten Abstände eingehalten, also entweder gerade der benötigte Abstand zu Umgebungsobjekten, ein Abstand unter Einbeziehen des Körperumfangs einer Person, der die Zugänglichkeit zur Fahrzeugöffnung gewährt, oder ein Abstand, der den vorhandenen Parkraum ausnutzt und eine akzeptable beschränkte Öffnung ermöglicht. So kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die Zugänglichkeit zu Fahrzeugöffnungen, insbesondere von Kofferraum oder Ladefläche, maßgeblich verbessert werden. Nach dem Einparken muss während des Öffnens selbst kein besonderes Augenmaß zur Vermeidung einer Kollision angelegt werden, da die benötigten Mindestabstände bereits berücksichtigt sind. Ebenso sind in einer Ausführungsform durchschnittliche oder personalisierte Abstände gemäß dem Umfang einer Person berücksichtigt, um die Fahrzeugöffnungen optimal nutzen zu können. Auch personalisierte Abstände, beispielsweise für Maschinen zum Be- und Entladen unhandlicher Güter, für Rampen beim Krankentransport oder für Rollstuhlfahrer, für die Handhabung sperriger Transportgüter, bei Ein- und Aussteigen mit Kindersitz, können grundsätzlich berücksichtigt werden, so dass stets eine passende Zugänglichkeit für alle relevanten Fahrzeugöffnungen gewährleistet ist.
Durch die direkte Einbeziehung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden außerdem das nachträgliche Umparken von Fahrzeugen oder die Korrektur der Parkposition verhindert. Diese Optimierung des Parkvorgangs spart nicht nur Zeit sowie Energie und Kraftstoff, sondern schont auch Reifen und Motor des Fahrzeugs. Häufiges Rangieren beim selbstständigen Finden einer geeigneten Parkposition, inklusive der minimalen Fahrwege, dem nur kurzzeitigen Gasgeben, dem wiederholten Abbremsen und dem exzessiven Lenken, meist bei stehendem Fahrzeug, trägt erheblich zur Abnutzung von Reifen und Motor bei. Kann der Einparkvorgang regelmäßig optimiert werden, trägt dies somit letztendlich auch zu einer längeren Lebenszeit von Verschleißteilen sowie des gesamten Kraftfahrzeugs bei.
Daneben kann das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform bei der Umsetzung bereits vorhandene Ausstattung ausnutzen. Ein Assistenzsystem, das in den meisten Kraftfahrzeugen bereits implementiert ist, wird zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Algorithmus zum Ermitteln des benötigten Mindestabstands ergänzt. Die dafür benötigten Daten können bevorzugt aus der im Kraftfahrzeug bereits verbauten Sensorik, insbesondere der Einparksensorik, gewonnen werden. Zusätzliche interne und/oder externe Sensoren sind dann nicht nötig.
Gleichzeitig bietet das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren den Vorteil, dass mit der Sensorik die Überwachung des Parkraums und der Umgebung kontinuierlich möglich ist. Es werden keine hinterlegten Daten für bestimmte geografischen Positionen oder Gebäude abgerufen, ebenso wie keine Momentaufnahme gemacht wird, um das Verfahren durchzuführen. Solche Durchführungen sind für statische Umgebungen (Wände, Decken) eventuell passend, bergen aber auch hier das Risiko kurzfristiger Abänderungen der Umgebung. Realistisch für viele Parksituationen ist aber auch eine ständige Veränderung, beispielsweise durch benachbart parkende bzw. gerade ein- oder ausparkende Fahrzeuge oder Personen, einschließlich Radfahrern, und Tiere, die sich um die Parkfläche bewegen. Durch die sensorische Detektion können diese Änderungen konsistent berücksichtigt werden. So kann beim Eintritt einer Person oder eines Fahrzeugs in den Schwenkbereich einer Kraftfahrzeugtür oder -klappe das Öffnen zur Vermeidung einer Kollision kurzfristig verhindert werden, ebenso wie das Öffnen freigegeben werden kann, wenn sich ein Objekt aus dem benötigten Mindestabstand entfernt. So kann der Öffnungsvorgang bei Gefahr durch/ für Umgebungsobjekte kurzzeitig unterbrochen und dann fortgeführt werden, wenn die Gefahr wieder gebannt ist.
Durch solche Ausführungen ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ein dynamisches Verfahren, das sich der Umgebung anpasst. Es ist weder auf eine bestimmte Art von Umgebungsobjekten (z. B. statisch, Mindestgröße) oder deren Orientierung (z. B. nur hinter dem Kraftfahrzeug, nur seitlich zum Kraftfahrzeug) beschränkt, noch auf einen bestimmten Zeitpunkt, etwa zu Beginn des Parkprozesses oder nach Abstellen des Motors, festgelegt. Änderungen in der Umgebung des Fahrzeugs können sofort detektiert und verarbeitet werden, so dass das Verfahren dynamisch an die Umgebung angepasst wird und die jeweils aktuellen Gegebenheiten berücksichtigt werden.
Außerdem können die vom Kraftfahrzeug ermittelten Umgebungsdaten an eine Cloud oder sonstige Server übermittelt werden, wo die Parkumgebung in Echtzeit dargestellt werden kann. Somit stehen die detektierten Daten nicht nur dem Kraftfahrzeug selbst zur Verfügung, sondern sie können auch von weiteren Verkehrsteilnehmern und Infrastrukturprovidern genutzt werden. Dies kann insgesamt beispielsweise den Verkehrsfluss und die (teil-)autonome Steuerung von Fahrzeugen sowie die Nutzung von vorhandenem Parkraum optimieren.
So wird vorteilhaft durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren die Funktionalität für das Kraftfahrzeug, mit dem es angewendet wird, verbessert. Das Kraftfahrzeug ist leichter und komfortabler zu bedienen und nimmt dem Fahrer ein oft schwieriges Abschätzen von Abständen zu Umgebungsobjekten ab beziehungweise hilft auch dort Kollisionen zu vermeiden, wo die benötigten Abstände nicht eingehalten werden können. So wird ein sichererer Umgang mit dem Kraftfahrzeug in Bezug auf eigene Schäden und Beschädigungen im Umfeld durch Kollisionen ermöglicht. Parkräume können schon beim Einfahren auf ihre Eignung kontrolliert und optimal ausgenutzt werden. Das Fahrerlebnis kann insgesamt verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1A, B die Parksituation eines Kraftfahrzeugs mit zu öffnenden Hecktüren beziehungsweise -klappe vor einem Umgebungsobjekt, einmal beispielhaft ohne die Einhaltung des dafür benötigten Mindestabstands (A) und einmal unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Einhaltung des benötigten Mindestabstands zur Kollisionsvermeidung (B);
2 die Draufsicht eines Kraftfahrzeugs, das beim Parken mit dem erfindungsgemäßen Verfahren den benötigten Mindestabstand zu Umgebungsobjekten zur Kollisionsvermeidung einhält sowie die Zugänglichkeit zu den Fahrzeugöffnungen berücksichtigt;
3 ein Flussdiagramm eines Ablaufs für eine Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens mit 6 Schritten.

Ausführungsformen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
1 zeigt schematische Darstellungen einer Parksituation eines Kraftfahrzeugs 10 mit zu öffnenden Hecktüren oder -klappen 13, sowie zu öffnendem Dachhimmel 16 und deren Schwenkbereichen 17 nahe Umgebungsobjekten 20. Dabei kann es sich beim dem Kraftfahrzeug 10, welches als Kleintransporter abgebildet ist, um ein beliebiges Modell handeln, umfassend sowohl Kleinwagen und Limousinen als auch Geländewagen oder Busse, Lastkraftwagen und Wohnmobile. Ebenso kann das Umgebungsobjekt 20 sowohl ein statisches Hindernis wie eine Wand, eine (Tief-)Garagendecke, eine Säule, ein Baum oder ein parkendes Fahrzeug sein, als auch ein bewegtes Objekt wie etwa eine Person, ein Tier oder ein bewegtes Fahrzeug, oder aber auch mehrere Objekte umfassen.
1A zeigt ein Vergleichsbeispiel mit einem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 10, bei dem der benötigte Mindestabstand d_min zwischen Kraftfahrzeug 10 und Umgebungsobjekten 20, um eine Kollision der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 zu vermeiden, nicht eingehalten wurde. Das heißt, die Weite d_t der zu öffnenden Hecktüren oder -klappen 13 beziehungsweise des Dachhimmels 16 ist größer als der tatsächliche Abstand d_ist zwischen Kraftfahrzeug 10 und Umgebungsobjekt 20 und dieser damit kleiner als der benötigte Mindestabstand d_min. Beim vollständigen Öffnen der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 kommt es somit zu einer Kollision mit dem Umgebungsobjekt 20. $d_{t} > d_{ist} < d_{min};$
mit d_t ≙ Weite der zu öffnenden Kraftfahrzeugtüren oder -klappen 11, 12;
d_ist ≙ tatsächlicher Abstand zwischen Kraftfahrzeug 10 und Umgebungsobjekt(en) 20;
d_min ≙ benötigter Mindestabstand zu Kollisionsvermeidung
Dem gegenüber zeigt 1B anhand eines schematisch dargestellten Kraftfahrzeugs 10 eine Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren 11 oder - klappen 12 mit Umgebungsobjekten 20. Der tatsächliche Abstand d_ist zwischen Kraftfahrzeug 10 und Umgebungsobjekt 20 ist hier größer als die Weite d_t der zu öffnenden Hecktüren oder -klappen 13 beziehungsweise dem Dachhimmel 16 und entspricht damit mindestens dem benötigten Mindestabstand d_min. Schwenkbereich 17 und Umgebungsobjekte 20 überlagern sich nicht. $d_{t} < d_{ist} \geq d_{min};$
mit d_t ≙ Weite der zu öffnenden Kraftfahrzeugtür 11 oder -klappe 12;
d_ist ≙ tatsächlicher Abstand zwischen Kraftfahrzeug 10 und Umgebungsobjekt 20;
d_min ≙ benötigter Mindestabstand zu Kollisionsvermeidung
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren wird mit einem Assistenzsystem 1 eines Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt, welches im allgemeinen Fahrassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 10 integriert oder speziell für dieses Verfahren konzipiert sein kann. Das Assistenzsystem 1 beinhaltet einen Algorithmus 30, um den benötigten Mindestabstands d_min des Kraftfahrzeugs 10 zu den Umgebungsobjekten 20 zu ermitteln, und kann diesen anschließend beim Einparkvorgang einbeziehen. Ebenso kann durch das Assistenzsystem 1 zu Beginn des Einparkvorgangs die Weite d_t der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 detektiert werden. Durch den eingehaltenen benötigten Mindestabstand d_min wird, neben der Kollisionsvermeidung, auch die Zugänglichkeit zur geöffneten Tür- oder Klappenöffnung 15 des Kraftfahrzeugs 10 gewährt.
In der dargestellten Ausführungsform wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorhandene Kraftfahrzeugsensorik 8, hier die Einparksensorik 9, insbesondere am Heck des Kraftfahrzeugs 10, genutzt. Diese kann unter anderem Kameras, LiDAR, Radar, Laserscanner und/oder Ultraschall umfassen. Umfasst das Assistenzsystem 1 des Kraftfahrzeugs 10 einen Assistenten sowie die entsprechende Sensorik zum Finden und Vermessen eines geeigneten Parkplatzes, können die im erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Maße (Weite d_t der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12, benötigter Mindestabstand d_min) bereits dabei mit einbezogen werden.
Bei den vorliegenden Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12, für die durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Kollision verhindert werden soll, kann es sich um verschiedene Bauarten handeln. Hier dargestellt sind Hecktüren - oder klappen 13, einmal mit vertikal orientierter Schwenkachse 18 (zur Seite öffnende Tür/en) und einmal mit horizontaler Schwenkachse 19 (nach oben öffnende Klappe), sowie ein Dachhimmel 16 mit ebenfalls horizontaler Schwenkachse 19. Ebenso ist das Verfahren aber anwendbar für Kraftfahrzeugtüren 11 oder - klappen 12 mit horizontal orientierter Schwenkachse 19, die nach unten öffnen, sowie für Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12, die seitlich oder am Dach des Fahrzeugs 10 angebracht sind, beispielsweise Türen für Passagiere des Fahrzeugs, darunter auch Türen zweitüriger PKW mit besonders großer Schwenkfläche, Klappen für weitere, auch seitliche, Ladeflächen oder Klappen zur Erweiterung der Innenfläche. Aber auch komplexere Systeme etwa zum Ein- oder Ausklappen eines Cabrio-Daches, ausklappbare Vorzelte und automatische Markisen von Wohnmobilen und Wohnwägen, oder auch Schiebetüren mit sehr geringem Öffnungsradius sind für eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Besonders relevant ist ein Einsatz für das erfindungsgemäße Verfahren jedoch, wie abgebildet, insbesondere bei Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse 14.
2 zeigt die schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10, das beim Parken mit dem erfindungsgemäßen Verfahren den benötigten Mindestabstand d_min zu Umgebungsobjekten 20 zur Kollisionsvermeidung einhält sowie die Zugänglichkeit zu den Tür- oder Klappenöffnungen 15 des Kraftfahrzeugs 10 berücksichtigt. In der abgebildeten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren für mehrere Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12, sowohl am Heck als auch an der Seite des Kraftfahrzeugs 10 angewendet. Dabei kann es sich wie in der vorherigen 1 um Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 sowohl mit vertikal orientierter Schwenkachse 18 als auch mit horizontal orientierter Schwenkachse 19 handeln. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorhandene Kraftfahrzeugsensorik 8, hier die Einparksensorik 9, an Heck und Front, aber auch seitlich am Kraftfahrzeug 10 genutzt.
In der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere die Zugänglichkeit zu den Tür- oder Klappenöffnungen 15 des Kraftfahrzeugs 10 unter Einbeziehen des Körperumfangs einer Person 21 gewährleistet. Dabei kann es sich um einen durchschnittlichen Körperumfang einer Person d_u oder um einen personalisierten Körperumfang einer Person d_p handeln. Als durchschnittlicher Körperumfang einer Person d_u wird im Assistenzsystem 1 bzw. dem zugehörigen Algorithmus 30 ein Wert hinterlegt, der den durchschnittlichen Körperumfang sowie Körperdurchmesser, insbesondere auf Höhe der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12, der erwachsenen Bevölkerung wiederspiegelt, gegebenenfalls unter Beachtung regionaler Unterschiede am Einsatzort des Kraftfahrzeugs 10. $d_{t} < d_{ist} = d_{u} + d_{t} \geq d_{min};$
mit d_t ≙ Weite der zu öffnenden Kraftfahrzeugtür 11 oder -klappe 12;
d_ist ≙ tatsächlicher Abstand zwischen Kraftfahrzeug 10 und Umgebungsobjekt 20;
d_u ≙ durchschnittlicher Körperumfang einer Person 21
d_min ≙ benötigter Mindestabstand zu Kollisionsvermeidung
Daneben kann auch ein personalisierter Körperumfang einer Person d_p eingestellt werden. Dieser könnte sich auf die durchschnittlichen Werte einer Nutzergruppe des Kraftfahrzeugs 10, sowohl Fahrer als auch Passagiere, beziehen oder aber auch den persönlichen Maßen, die beispielsweise in einem Fahrerprofil des Fahrzeugs 10 hinterlegt sind, entsprechen. Grundsätzlich können auch weitere personalisierte Abstände, beispielsweise für Maschinen zum Be- und Entladen unhandlicher Güter, für Rampen beim Krankentransport oder für Rollstuhlfahrer, für die Handhabung sperriger Transportgüter, bei Ein- und Aussteigen mit Kindersitz, berücksichtigt werden, so dass stets eine passende Zugänglichkeit für alle relevanten Tür- oder Klappenöffnungen 15 des Kraftfahrzeugs 10 gewährleistet ist.
Die Art der Berücksichtigung für die hinterlegten Werte durch das Assistenzsystem 1 bzw. den Algorithmus 30 kann sich für die verschiedenen Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 unterscheiden, beispielsweise da diese selbst in geöffnetem Zustand die Zugänglichkeit zu den Tür- oder Klappenöffnungen 15 des Kraftfahrzeugs 10 unterschiedlich stark einschränken. Ebenso können an die unterschiedlichen Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Zugänglichkeit gestellt sein.
3 stellt in Form eines Flussdiagramms beispielhaft einen Ablauf für eine Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens dar, welches die folgenden Schritte umfasst:

- 1. Einleitung 40: Einleiten eines Einparkvorgangs für ein Kraftfahrzeug 10,
- 2. Weitendetektion 50: Detektion einer Weite d_t der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 durch das Assistenzsystem 1,
- 3. Abstandsermittlung 60: Ermitteln eines benötigten Mindestabstands d_min des Kraftfahrzeugs 10 zu den Umgebungsobjekten 20 durch einen Algorithmus 30, bevorzugt durch einen Sensoralgorithmus 31
- 4. Zugänglichkeitsberücksichtigung 70: Berücksichtigung einer Zugänglichkeit von Tür- oder Klappenöffnung 15 anhand eines durchschnittlichen Körperumfangs einer Person d_u oder eines personalisierten Körperumfangs einer Person d_p durch den im vorherigen Schritt ermittelten, benötigten Mindestabstand d_min des Kraftfahrzeugs 10 zu den Umgebungsobjekten 20,
- 5. Abstandseinbeziehung 80: Einbeziehen des Mindestabstands d_min beim Einparkvorgang durch das Assistenzsystem 1,
- 6. Blockade 90: Verhindern eines Öffnens der Kraftfahrzeugtüren 11 oder - klappen 12 und/oder Blockieren einer automatischen Öffnung der Kraftfahrzeugtüren 11 oder -klappen 12 bei nicht eingehaltenem Mindestabstand d_min.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018124930 A1 [0003]
US 20170314318 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12), wie Hecktüren oder -klappen (13), insbesondere Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse (14), mit Umgebungsobjekten (20), mit einem Assistenzsystem (1) eines Kraftfahrzeugs (10), umfassend die Schritte a. Einleiten eines Einparkvorgangs für ein Kraftfahrzeug (10), b. Ermitteln eines benötigten Mindestabstands (d_min) des Kraftfahrzeugs (10) zu den Umgebungsobjekten (20) durch einen Algorithmus (30), c. Einbeziehen des Mindestabstands (d_min) beim Einparkvorgang durch das Assistenzsystem (1).
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt b. eine Weite (d_t) der Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12) durch das Assistenzsystem (1) detektiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der benötigte Mindestabstand (d_min) des Kraftfahrzeugs (10) zu den Umgebungsobjekten (20) in Schritt b. eine Zugänglichkeit von Tür- oder Klappenöffnung (15) anhand eines durchschnittlichen Körperumfangs einer Person (d_u) oder eines personalisierten Körperumfangs einer Person (d_p) berücksichtigt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht eingehaltenem Mindestabstand (d_min) als Schritt d. ein Öffnen der Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12) verhindert und/oder eine automatische Öffnung der Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12) blockiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es durchgeführt wird zur Vermeidung einer Kollision von einer oder zwei Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse (14) eines Kraftfahrzeugs (10) mit Umgebungsobjekten (20).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es durchgeführt wird zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12) eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem Umgebungsobjekt (20) in Form einer Wand oder eines anderen Fahrzeugs.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Algorithmus (30) in Schritt b. um einen Sensoralgorithmus (31) handelt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensoralgorithmus (31) den benötigten Mindestabstand (d_min) anhand einer vorhandenen Kraftfahrzeugsensorik (8), insbesondere einer Einparksensorik (9), ermittelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der benötigte Mindestabstand (d_min) des Kraftfahrzeugs (10) zu den Umgebungsobjekten (20) der Weite (dt) der Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12) entspricht.
Assistenzsystem (1) eines Kraftfahrzeugs (10) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Vermeidung einer Kollision von Kraftfahrzeugtüren (11) oder -klappen (12), wie Hecktüren oder -klappen (13), insbesondere Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse (14), mit Umgebungsobjekten (20), dadurch gekennzeichnet, dass ein Algorithmus (30) beim Einparken den benötigten Mindestabstand (d_min) des Kraftfahrzeugs (10) zu den Umgebungsobjekten (20) ermittelt.
Algorithmus (30) eines Assistenzsystems (1) nach Anspruch 10 zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, welcher beim Einparken eines Kraftfahrzeugs (10) den benötigten Mindestabstand (d_min) des Kraftfahrzeugs (10) zu den Umgebungsobjekten (20) ermittelt.
Algorithmus (30) gemäß Anspruch 11, bei dem es sich um einen Sensoralgorithmus (31) handelt, der den benötigten Mindestabstand (d_min), insbesondere anhand einer vorhandenen Kraftfahrzeugsensorik (8), insbesondere einer Einparksensorik (9), ermittelt.
Kraftfahrzeug (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder mit einem Assistenzsystem (1) nach Anspruch 10, welches bevorzugt eine oder zwei Hecktüren mit vertikal orientierter Schwenkachse (14) aufweist.