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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer
Abstandsmessvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es
sind bereits verschiedene Sensoren zur Umfelderfassung an einem
Fahrzeug bekannt. Insbesondere sind Abstandssensoren bekannt, die
den Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis neben dem Fahrzeug
z.B. durch eine Echomessung bestimmen. Ferner ist es bekannt, diese
Sensoren für
ein automatisches Parklückenvermessungssystem
zu verwenden, das der elektronischen Vermessung einer Parklückenlänge insbesondere
zwischen zwei parkenden Fahrzeugen dient. Die Erfassung erfolgt dabei
in der Weise, dass die Sensoren des Fahrzeugs, das in der Parklücke abgestellt
werden soll, an den beiden parkenden Fahrzeugen vorbeifährt und
jeweils den Abstand zu den parkenden Fahrzeugen ausmisst. Die Parklücke wird
dadurch identifiziert, indem der Bereich ermittelt wird, in dem
sich der gemessene Abstand gegenüber
dem Abstand zu den Fahrzeugen vergrößert. Die Länge dieses Bereichs ergibt
die Länge
der Parklücke.
Die Bestimmung der Länge
der Parklücke
wird dabei für
jeden Sensor einzeln durchgeführt.
Damit ein Messergebnis mit einer gewünschten Genauigkeit angezeigt
werden kann, darf das Fahrzeug bei seiner Vorbeifahrt eine vorgeschriebene
Höchstgeschwindigkeit
nicht überschreiten,
da sonst nicht hinreichend viele Messpunkte vorliegen.
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Die erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung
mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, dass die von mindestens zwei Abstandsmesseinheiten ermittelten
Abstandswerte während
der Vorbeifahrt gemeinsam ausgewertet werden, um die Länge der
Parklücke
zu bestimmen. Hierdurch kann die Sicherheit der Messung erhöht werden,
da die Anzahl die Messungen erhöht wird
und somit eine statistische Streuung verringert werden kann. Damit
ist eine größere Messgenauigkeit
möglich.
Im Gegensatz zu bisher bekannten Systemen kann damit die Geschwindigkeit
erhöht
werden, mit der das Fahrzeug bei seiner Fahrt an ruhenden Hindernissen
vorbei fährt,
ohne eine Genauigkeit des Ergebnisses einer Hindernisvermessung
und einer Parklückenerkennung
gegenüber
einem System nach dem bekannten Stand der Technik zu verschlechtern.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Abstandsmessvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft
ist, dass eine Ansteuerung der Abstandsmesseinheiten derart erfolgt,
dass verschiedene Abstandsmesseinheiten, bezogen auf ihre eigene
Position bei der Fahrt des Fahrzeugs, von unterschiedlichen Ausgangspunkten
aus messen. Damit wird nicht nur die Anzahl der Messungen, sondern
auch die Anzahl der Messpunkte erhöht, so dass eine weitaus genauere
Abtastung ruhender Hindernisse möglich
ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, den Abstand zwischen den Messpositionen
der ersten und der zweiten Abstandsmesseinheit ungefähr jeweils
gleich zu wählen,
um einen Fehlerbereich für den
Hindernisabstand entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs weiter
zu vermindern. Besonders vorteilhaft ist dabei ferner, die Abstandsmessvorrichtung als
Sende- und Empfangseinheiten für
akustische oder elektromagnetische Wellen zur Durchführung einer
Echoabstandsmessung zu einem Hindernis auszuführen.
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Ferner ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung
in einer Einparkhilfe zur Parklückenvermessung
einzusetzen. Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Abstandsmessvorrichtung
kann die Geschwindigkeit einer Vorbeifahrt an der Parklücke erhöht werden,
so dass das Fahrzeug im normalen, fließenden Verkehr mitschwimmen
kann, ohne für
eine Parklückenvermessung
seine Fahrt wesentlich verzögern
zu müssen.
Besonders vorteilhaft kann dabei unmittelbar die gesamte Parklücke vermessen
werden. Eine beidseitige Anordnungen zumindest an den Längsseiten
eines Kraftfahrzeugs ermöglicht
es, beidseitig einzuparken, so dass die erfindungsgemäße Einparkhilfe
nicht nur für
Parkplätze
an einem Randstreifen einer normalen Straße, sondern z.B. auch auf Parkplätzen oder
in einer Einbahnstraße
verwendet werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Aufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Einparkhilfe
und Abstandsmessvorrichtung,
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2 die
Vorbeifahrt eines Kraftfahrzeugs an einer Parklücke unter Benutzung einer erfindungsgemäßen Abstandsmessvorrichtung.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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Die erfindungsgemäße Abstandsmessvorrichtung
kann für
beliebige Fahrzeuge verwendet werden. Insbesondere ist die Verwendung
für Kraftfahrzeuge
vorteilhaft, die als fließender
Verkehr an ruhenden Hindernissen vorbei fahren. Besonders vorteilhaft
können
dabei Parklücken
zwischen am Straßenrand
abgestellten Fahrzeugen identifiziert werden, ohne dass die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs wesentlich verringert werden muss. Bei der Verwendung
von Ultraschallsensoren kann z.B. die Vorbeifahrtgeschwindigkeit
durch das erfindungsgemäße Messverfahren
zumindest auf etwa 20 bis 25 Kilometer pro Stunde erhöht werden.
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In der 1 ist
ein Kraftfahrzeug 1 in einer schematischen Darstellung
in Aufsicht dargestellt. Sowohl an einer rechten Fahrzeugseite 2 als
auch an einer linken Fahrzeugseite 3 sind jeweils zwei
Abstandsmesseinheiten 4, 5, 6, 7 angeordnet,
die zur Abstandsmessung zu Hindernissen dienen, insbesondere zu
ruhenden Hindernissen, an denen sich das Kraftfahrzeug 1 vorbei
bewegt. Die Abstandsmesseinheiten 4, 5, 6, 7 können insbesondere
als Ultraschall-, als Radar- oder als optische Sensoren ausgeführt sein,
die das Vorhandensein von Objekten neben dem Kraftfahrzeug berührungslos
detektieren und die durch den Empfang von von ihnen ausgesendeten
und von einem Hindernis reflektierten Signalen den Abstand zu den
Hindernissen messen können.
Die Abstandsmesseinheiten 4, 5, 6, 7 sind mit
einer Auswerteeinheit 8 verbunden, an die die Daten der
Abstandsmesseinheiten übermittelt
werden. Die Auswerteeinheit 8 ist ferner wiederum mit einer
Anzeige 9 verbunden, die dem Fahrer Informationen über die
gemessenen Abstände
anzeigt. Insbesondere wird in der Anzeige 9 auch angezeigt,
ob eine Parklücke,
an der das Kraftfahrzeug 1 vorbeigefahren ist, zum Abstellen
des Kraftfahrzeugs 1 ausreichend groß ist. Hierzu wird in der Auswerteeinheit 8 die
gemessene Parklückenlänge mit
einer gespeicherten Länge
des Kraftfahrzeugs 1 verglichen. Zusätzlich kann an die Auswerteeinheit 8 eine
Lautsprechereinheit 10 angeschlossen sein, durch die eine akustische
Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgebbar ist.
Eine Warnung kann dann erfolgen, wenn von den Abstandsmesseinheiten 4, 5, 6, 7 ein
Unterschreiten eines in der Auswerteeinheit 8 vorgegebenen
Mindestabstands erfasst wird. Ferner kann durch einen Signalton
mittels der Lautsprechereinheit 10 auch auf eine für ein abstellendes
Kraftfahrzeug 1 geeignete Parklücke hingewiesen werden. Der
Fahrer kann dann anhalten und in die Parklücke zurückstoßen. Für einen Einparkvorgang können an
dem Fahrzeug in der Zeichnung nicht dargestellte, weitere Abstandssensoren
angeordnet sein, die während
des Einparkens den Abstand zu den Hindernissen ausmessen und über die
Anzeige 9 bzw. die Lautsprechereinheit 10 entsprechende
Abstandswarnungen an den Fahrer ausgeben. Die Auswerteeinheit 8 ist
ferner mit einem Wegstreckensensor 11 verbunden, der die
von dem Kraftfahrzeug 1 zurückgelegte Wegstrecke ermittelt.
Die Auswerteeinheit 8 kann hierdurch einerseits die Position
des Kraftfahrzeugs und andererseits auch die jeweiligen Positionen
der Abstandsmesseinheiten 4, 5, 6, 7 bestimmen.
Die Auswerteeinheit 8 kann die von den Abstandsmesseinheiten
erfassten Daten dann dahingehend auswerten, dass eine Abstandskurve
erzeugt wird, die Hindernisse neben dem Kraftfahrzeug 1 beschreibt.
Durch eine Auswertung der Daten ist es damit z.B. möglich, eine
Parklücke
zwischen zwei am Straßenrand
neben dem Kraftfahrzeug abgestellten Fahrzeugen zu ermitteln, an
denen das Kraftfahrzeug 1 vorbeifährt. Der Wegstreckensensor 11 ist
in einem ersten Ausführungsbeispiel
als ein Raddrehzahlsensor ausgeführt.
Ferner kann die zurückgelegte
Wegstrecke auch über
ein Satellitenpositionierungssystem ermittelt werden. Ferner können auch Daten
eines Lenkwinkelsensors einbezogen werden, mittels dem der Lenkradeinschlag
ermittelt wird. Die zurückgelegte
Wegstrecke kann in Form eines Datensignals unmittelbar an die Auswerteeinheit 8 übertragen
werden.
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Anstelle zweier Abstandsmesseinheiten
können
an einer Fahrzeugseite auch noch mehrere Abstandsmesseinheiten angeordnet
werden, wobei deren Ansteuerung vorzugsweise ebenfalls so erfolgt, dass
möglichst
viele verschiedene Abstandsmesspunkte gegenüber den Hindernissen bestimmt
werden, an denen das Fahrzeug vorbei fährt. Neben der Anordnung der
Abstandssensoren an einer Stelle der linken bzw. rechten Fahrzeugseite 2, 3 können die Abstandssensoren
auch an den Fahrzeugecken 12, 12', 12'', 12''' angeordnet
sein, wobei neben der seitlichen Komponente auch eine Verwendung
der Abstandssensoren für
eine Messung nach vorne für
den nachfolgenden Einparkvorgang möglich ist. In einer bevorzugten
Ausführung
sind die Sensoren an den Fahrzeugecken daher um etwa 45° gegenüber den Fahrzeugseiten 2, 3 geneigt
angeordnet.
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In der 2 ist
ein Einsatz einer erfindungsgemäßen Abstandsmesseinrichtung
zum Auffinden einer Parklücke
in Aufsicht dargestellt. Ein Kraftfahrzeug 20 bewegt sich
auf einer Straßenfläche 21 parallel
zu einem Straßenrand
und parallel zu einem ersten geparkten Kraftfahrzeug 22 und
einem zweiten geparkten Kraftfahrzeug 23, die an einer
Hauswand 24 geparkt sind, die den Straßenrand darstellt. Die an der
rechten Fahrzeugseite 25 angeordneten Abstandsmesseinheiten
sind in Betrieb, wobei eine erste Abstandsmesseinheit 26 und
eine zweite Abstandsmesseinheit 27 von der in der 2 nicht dargestellten Ansteuereinheit
innerhalb des Kraftfahrzeugs 20 zur Messung angesteuert
und die gemessenen Abstandsdaten ausgewertet werden. Bei der hier
gezeigten Anwendung befindet sich die Abstandsmessvorrichtung in
dem Kraftfahrzeug 20 in einem Parklückenfindungsmodus, wobei sich
das Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung 28 entlang den geparkten
Kraftfahrzeugen 22, 23 bewegt. Von den Abstandsmesseinheiten 26, 27 wird
eine Echoabstandsmessung ausgeführt,
wobei ein Signal ausgesendet und von den geparkten Kraftfahrzeugen 22, 23 oder
der Hauswand 24 reflektiert wird. Ein Signalreflexionspunkt
eines von der ersten Abstandsmesseinheit 26 ausgesendeten
Signals ist durch eine Markierung mit einem Kreuz 29 gekennzeichnet
und an den geparkten Kraftfahrzeugen 22, 23 und
an der Hauswand 24 in der 2 eingezeichnet.
Bei einem von der zweiten Abstandsmesseinheit 27 ausgesendeten
Signals ist der Reflexionspunkt durch einen Kreis 30 an
Außenwänden der
geparkten Kraftfahrzeuge 22, 23 und der Hauswand 24 eingetragen.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
der Zeichnung ist dabei nur jeweils eine Kreuz- bzw. Kreismarkierung
in der Zeichnung mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet. Die von
den Abstandsmesseinheiten 26, 27 erfassten Daten
werden zusammen mit dem von dem Wegstreckensensor 11 ermittelten
Wegstreckensignal von der Auswerteeinheit 8 so verarbeitet,
dass aus einer Mischung der von den beiden Abstandsmesseinheiten 26, 27 erfassten
Daten bei einer gemeinsamen Auswertung eine Konturkurve der geparkten
Kraftfahrzeuge 22, 23, wie sie in der 2 als Außenrand des Fahrzeugs dargestellt
ist, ermittelt wird.
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Die Abstandsmesseinheiten 26, 27 können aufgrund
des Echomessprinzips nicht ständig
Signale ausstrahlen, da sie nach der Aussendung eines Signals zunächst die
Reflexion des ausgesendeten Signals abwarten müssen, um entweder mit der Sendeeinheit
das reflektierte Signal aufzunehmen, wie z.B. bei einem Ultraschallsensor
oder einem Radarsensor, um eine eindeutige Zuordnung zwischen verschiedenen,
ausgesendeten Signalen eindeutig zu ermöglichen. Bei der Vorbeifahrt
in Fahrtrichtung 28 werden daher von der weiter vorne an
dem Kraftfahrzeug 20 angeordneten Abstandsmesseinheit 27 zunächst die
mit einem Kreis 30 gekennzeichneten Messpunkte an den geparkten
Kraftfahrzeugen 22, 23 und der Hauswand 24 vermessen.
Der Abstand zweier Messpunkte wird dabei durch die Fahrzeuggeschwindigkeit
und den minimalen Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Messungen vorgegeben, der von der Ausführung der verwendeten Abstandsmesseinheit
abhängig
ist. Über
den Wegstreckensensor 11 werden die ermittelten Abstandswerte einer
Position des Fahrzeugs und damit auch der Position der Abstandsmesseinheit
zugeordnet, da die Position der zweiten Abstandsmesseinheit 27 gegenüber dem
Kraftfahrzeug 20 bekannt ist. Da auch der Winkel der Abstandsmesseinheit
gegenüber
dem Fahrzeug fest und bekannt ist, sind damit die mit einem Kreis
gekennzeichneten Punkte der Hindernisoberfläche bekannt.
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Auch die Position der ersten Abstandsmesseinheit 26 gegenüber dem
Fahrzeug und gegenüber dem
Fahrweg ist durch die Zuordnung mittels des Wegstreckensensors 11 bekannt.
Die erste Abstandsmesseinheit 26 wird bei der weiteren
Fahrt des Fahrzeugs zeitlich versetzt an dem bereits von der zweiten
Abstandsmesseinheit 27 überstrichenen
Bereich der geparkten Kraftfahrzeuge 22, 23 vorbeigeführt. Die
erste Abstandsmesseinheit 26, die weiter hinten im Fahrzeug
angeordnet ist, wird bei der weiteren Vorbeifahrt in Fahrtrichtung 28 dann
derart angesteuert, dass ihre mit einem Kreuz 29 gekennzeichneten
Messpunkte zwischen den mit einem Kreis gekennzeichneten Messpunkten
der zweiten Abstandsmesseinheit 27 liegen. Die Steuerung
erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass die Messpunkte der ersten
Abstandsmesseinheit 26 möglichst genau den gleichen
seitlichen Abstand zu einem vorhergehenden und einem nachfolgenden
Messpunkt der zweiten Abstandsmesseinheit 27 haben. Zur
Verdeutlichung ist in der 2 eine
zweite Position 20' des
Kraftfahrzeugs gestrichelt eingezeichnet, wobei die erste Abstandsmesseinheit 26' gegenüber einem ihrer
mit einem Kreuz 29 gekennzeichneten Messpunkte positioniert
ist. Für
eine weitere Auswertung der ermittelten Daten werden nun die von
den beiden Abstandsmesseinheiten 26, 27 an den Messpunkten ermittelten
Abstände
gemeinsam verarbeitet, um einen Verlauf der Hindernisse zu bestimmen.
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In einer Anwendungsform der vorliegenden Abstandsmesseinrichtung
wird ein erster Abstand L zwischen dem ersten geparkten Fahrzeug 22 und dem
zweiten geparkten Fahrzeug 23 ermittelt, der die Länge der
Parklücke
vorgibt. Im Bereich der Parklücke
müssen
die gemessenen Abstandswerte so groß sein, dass das Kraftfahrzeug 20 in
diesem Bereich seitlich an den Straßenrand zwischen die bereits
geparkten Fahrzeuge gestellt werden könnte. Die Auswerteeinheit 8 kann
den Abstand L dann mit einer vorgegebenen Länge des Kraftfahrzeugs zuzüglich einem
für den
Einparkvorgang erforderlichen Manöverbereich vergleichen und über die
Anzeige 9 bzw. die Lautsprechereinheit 10 an den
Fahrer ausgeben, ob die Parklücke
entsprechend der Länge
L für ein Einparken
ausreichend lang genug ist. Gegebenenfalls kann sich ein automatisches
Einparken bzw. einer Ausgabe an den Fahrer hinsichtlich eines vorzunehmenden
Fahrmanövers
für den
Einparkvorgang in die Parklücke
anschließen,
wobei die bereits bei der Vorbeifahrt ermittelten Abstandswerte
für die
Berücksichtigung
des Einparkweges des Kraftfahrzeugs 20 berücksichtigt
werden.
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In einer weiteren Ausführungsform
kann auch vorgesehen sein, die entsprechenden Messpunkte derart
vorzusehen, dass ungefähr
an der gleichen Stelle der Abstand zu dem Fahrzeug bestimmt wird,
um das Messergebnis zumindest durch eine Zusammenfassung an den
einzelnen Messpunkten zu verbessern.