DE69710579T2 - Verfahren und vorrichtung zum messen von parklücken für fahrzeuge - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft den technischen Bereich der Messung von Parklücken durch Erfassung eines freien Platzes.
• Im Stand der Technik sind Vorrichtungen von dem Typ bekannt, wie sie von verschiedenen Automobilherstellern verwendet werden. Diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, dass ein oder mehrere Näherungssensoren an der Flanke des Fahrzeugs auf der Höhe der Stoßstangen angeordnet sind. Diese Sensoren sind mit einem Sender, der ein Messbündel in Form eines Infrarot- oder Ultraschallsignals in Richtung auf die geparkten Fahrzeuge aussendet, und mit Mitteln zur Analyse des zurückgesendeten Signals versehen. So angeordnet, peilen diese Sensor somit horizontal, um die Flanke der bereits geparkten Fahrzeuge zu erfassen. Genauer ausgedrückt,
• 1) folgt das von dem Sensor ausgesendete Messbündel dem Profil eines ersten geparkten Fahrzeugs bis zum Ende seiner Stoßstange. In der Folge erzeugt der Sensor ein Gegenwartssignal mit einem ersten Pegel, zum Beispiel GEGENWART = 1;
• 2) erfasst der Sensor am Ende der Stoßstange das Nichtvorhandensein eines geparkten Fahrzeugs und erzeugt ein Gegenwartssignal mit dem umgekehrten Pegel, d. h. GEGENWART = 0, was einem leeren Platz entspricht;
• 3) erfasst der Sensor schließlich die Stoßstange des nächsten Fahrzeugs, das in der Reihe geparkt ist, und das Gegenwartssignal geht wieder zum Pegel 1 über.
• Der mit dem Sensorsystem verbundene Kilometerzähler ermöglicht es, die Länge des freien Raums zu messen, der durch das Signal GEGENWART = 0 repräsentiert wird.
• Diese bekannte Funktionsweise wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Der obere Teil der Zeichnung zeigt zwei Fahrzeuge 1, 2, die in einer Reihe, zum Beispiel entlang eines Gehsteigs 3, geparkt sind, und ein Fahrzeug 4, das sich in der durch den Pfeil 5 angezeigten Richtung bewegt und versucht, sich in dem freien Platz 6 zwischen den Fahrzeugen 1 und 2 einzuparken. Ein Messbündel 7 wird senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs 4 ausgehend von einer nicht dargestellten Messvorrichtung ausgesendet, die an Bord des Fahrzeugs 4 angeordnet ist. Der untere Teil von Fig. 1 zeigt das Fahrzeug 4, das in einer Position angekommen ist, in der das Messbündel 7 die hintere Stoßstange des Fahrzeugs 2 berührt. Die Messung der Länge des freien Raums mit Hilfe des Kilometerzählers des Fahrzeugs 4 beginnt, sobald die Messvorrichtung die vordere Stoßstange des Fahrzeugs 1 nicht mehr erfasst, und endet, sobald die hintere Stoßstange des Fahrzeugs 2 erfasst wird. Wenn die auf diese Weise gemessene Länge über einem vordefinierten Wert liegt, erzeugt eine Mensch/Maschinen-Schnittstelle der Messvorrichtung ein Signal, insbesondere ein optisches oder akustisches, das dem Lenker anzeigt, dass der erfasse freie Raum ausreicht, um sein Fahrzeug zu parken.
• Eine derartige Vorrichtung nach dem Stand der Technik weist eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf, die mit der Unterschiedlichkeit der geometrischen und photometrischen Eigenschaften der Stoßstangen von Fahrzeugen zusammenhängen. D. h. die Messung der Parklücke wird um so genauer sein, je besser es denn Sensor gelingt, das äußerste Ende der Stoßstange zu erfassen. Nun ist deren Form, Aussehen und Höhe sehr unterschiedlich, was zur Folge hat, dass das von dem Sensor empfangene Signal in bestimmten Fällen sehr schwach bzw. sogar null ist. Da außerdem der Sensor horizontal peilt, kann er in Abwesenheit eines Fahrzeugs einen Hintergrund (zum Beispiel eine Mauer oder eine Hecke) erfassen, was ein "Hintergrundrauschen" hervorrufen kann. Daher reagiert der Sensor so, als ob er ein Fahrzeug erfasst hätte, was zu fehlerhaften Messungen führt. In den Messvorrichtungen vom genannten Typ hängt darüber hinaus der Pegel des reflektierten Messsignals, und somit die Leistung der Vorrichtung, von einer großen Zahl von Faktoren ab, die man schlecht im Griff hat, wie z. B. das Reflexionsvermögen der Karosserien und der Stoßstangen, das seinerseits von der Farbe des Fahrzeugs, der Art seiner Lackierung und seinem Sauberkeitsgrad abhängt.
• Aus den Patent Abstracts of Japan Bd. 007 Nr. 146, JP 58 05 84 83, kennt man ein Parklückenerfassungssystem, umfassend einen Näherungssensor, der ein Bündel in Richtung auf die Reihe der geparkten Fahrzeuge aussendet, und einen Geschwindigkeitssensor, der mit dem Näherungssensor verbunden ist, um die Länge des freien Platzes zu schätzen und zu beurteilen, ob diese zum Einparken ausreichend ist.
• Ein derartiges System ist jedoch aufgrund der Unterschiedlichkeit der Geometrie und der Helligkeit der Stoßstangen sowie aufgrund der Tatsache, dass ein horizontal ausgerichteter Sensor einen auf dem Boden befindlichen Gegenstand mit einem geparkten Fahrzeug verwechseln kann, nicht zuverlässig.
• Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von Parklücken vorzuschlagen, die es ermöglichen, die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Messvorrichtungen zu beseitigen.
• Ziel der Erfindung ist es insbesondere, ein Verfahren zur Messung von Parklücken und eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens vorzuschlagen, deren Leistung praktisch unabhängig von den Eigenschaften der Stoßstangen oder der Karosserien der bereits geparkten Fahrzeuge oder des Hintergrunds ist.
• Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Messung von Parklücken für ein Kraftfahrzeug, wie in Anspruch 1 definiert.
• Vorteilhafterweise wird eine vorbestimmte Schwelle S ausgehend von der Länge des zu parkenden Fahrzeugs und einer Länge, die dem zum Parken des Fahrzeugs notwendigen Manöverspielraum entspricht, gemessen.
• Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Messung von Parklücken nach Anspruch 9, die die Anwendung dieses Verfahrens ermöglicht und zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist. Diese Vorrichtung umfasst einen Näherungssensor, der ein Messbündel in Richtung auf eine Reihe geparkter Fahrzeuge aussendet, um das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Fährzeugs neben dem ausgestatteten Fahrzeug festzustellen, wobei dieser Sensor mit einem Kilometerzähler verbunden ist, um die Länge eines entdeckten freien Platzes zu messen, der zwei bereits geparkte Fahrzeuge trennt, und diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor so gestaltet ist, dass er mindestens ein Messbündel aussendet, das auf den Boden im Bereich der Reihe der geparkten Fahrzeuge gerichtet ist, so dass das Bündel auf ein geparktes Fahrzeug bzw. im Fall des Nichtvorhandenseins eines geparkten Fahrzeugs auf den Boden trifft.
• Das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, mit dem Messbündel den Boden anstatt die Flanken der Fahrzeuge anzupeilen, um das Vorhandensein eines freien Parkplatzes festzustellen. Es wurde nämlich festgestellt, dass die geometrischen und photometrischen Eigenschaften der Fahrbahnasphalte viel einheitlicher sind als diejenigen der Stoßstangen oder der Karosserien. Darüber hinaus kann die Vorrichtung so bemessen und konfiguriert sein, dass sie mit sehr großer Zuverlässigkeit entweder ein Fahrzeug oder den Boden erfasst, ohne Probleme mit dem "Hintergrundrauschen" anzutreffen.
• Gemäß anderen Merkmalen der erfindungsgemäßen Vorrichtung:
• - ist der Näherungssensor am ausgestatteten Fahrzeug in der Höhe angeordnet, vorzugsweise in einer Höhe zwischen 50 m und 100 cm in Bezug auf den Boden;
• - ist der Näherungssensor zum Beispiel an mindestens einem Außenrückspiegel des ausgestatteten Fahrzeugs angeordnet;
• - ist das Messbündel so auf den Boden gerichtet, dass es auf die Stoßstangen der geparkten Fahrzeuge oder bei Nichtvorhandensein eines geparkten Fahrzeugs auf den Boden im Bereich der geparkten Reihe trifft;
• - ist das vom Näherungssensor ausgesendete Messbündel zum Beispiel ein einziges, fixes Bündel, das ein relativ breites Feld definiert, oder ein einziges, relativ dünnes Bündel, das eine annähernd vertikale Abtastbewegung ausführt;
• - umfasst das vom Näherungssensor ausgesendete Messbündel vorzugsweise mehrere dünne, fixe Bündel, die in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind;
• wird das Messbündel darüber hinaus auf annähernd senkrechte Weise zur Längsachse des ausgestatteten Fahrzeugs ausgesendet.
• Die Erfindung wird besser verständlich, wenn man sich auf die folgende, als nicht erschöpfendes Beispiel gegebene Beschreibung und auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, in denen:
• - Fig. 1 in Draufsicht das Prinzip der Erfassung eines freien Parkplatzes gemäß dem Stand der Technik darstellt;
• - Fig. 2 ein Aufriss eines geparkten Fahrzeugs und eines parkplatzsuchenden Fahrzeugs ist, das in den zwei am weitesten vom geparkten Fahrzeug entfernten Positionen dargestellt ist;
• - Fig. 3 im Aufriss das Prinzip der Bodenpeilung ausgehend von einem mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ausgestatteten Fahrzeug darstellt;
• - Fig. 4 eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellt, bei der die Messvorrichtung ein einziges, breites Bündel in Richtung auf die Reihe der geparkten Fahrzeuge aussendet;
• - Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, bei der die Messvorrichtung mit einem Sender mit einem einzigen, dünnen Bündel versehen ist, das eine Abtastbewegung ausführt;
• - Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, bei der die Messvorrichtung mit einem Sender mit mehreren fixen dünnen Bündeln versehen ist;
• - Fig. 7A einen Graphen zeigt, in dem die Länge des von der Messvorrichtung gemäß Fig. 5 ausgesendeten Bündels in Abhängigkeit vom Emissionswinkel des Messbündels dargestellt ist, wobei sich das ausgestattete Fahrzeug in einer ersten Distanz von der geparkten Reihe befindet;
• - Fig. 7B einen zu demjenigen von Fig. 7A analogen Graphen zeigt, den man erhält, wenn sich das geparkte Fahrzeug in einer zweiten Distanz von der geparkten Reihe befindet;
• - Fig. 8 ein Organigramm eines Verfahrens zur Verarbeitung der Längen der Bündel ist, die von der Messvorrichtung mit drei Bündeln gemäß Fig. 6 gemessen wurden, wobei es dieses Verfahren ermöglicht festzustellen, ob ein freier Parkplatz mit ausreichender Länge ermittelt wurde.
• - Fig. 9 einen Graphen der von der Messvorrichtung mit einem einzigen Bündel gemessenen Distanzen in Abhängigkeit von der Höhe des Sensors in Bezug auf den Boden und der Distanz zwischen dem mit der Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeug und der geparkten Reihe darstellt.
• Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer beschrieben werden, ohne dass diese Ausführung einen erschöpfenden Charakter besäße. Insbesondere die in dem nachfolgend beschriebenen Beispiel verwendeten numerischen Daten sind Mittelwerte aus Statistiken über Versuche mit etwa vierzig Fahrzeugen, die den gebräuchlichsten Fahrzeugen des Automobilparks entsprechen.
• Das erfindungsgemäße Messverfahren besteht auf allgemeine Weise darin, ausgehend von dem zu parkenden Fahrzeug, vorzugsweise senkrecht zum Fahrzeug, ein Messbündel in Richtung auf die Reihe bereits geparkter Fahrzeuge auszusenden, wobei dieses Messbündel darüber hinaus annähernd zum Boden hin gerichtet ist, so dass es auf die Karosserie und die Stoßstangen eines Fahrzeugs trifft, wenn ein Fahrzeug neben dem in Bewegung befindlichen Fahrzeug geparkt ist, bzw. so dass es auf den Boden trifft, wenn kein Fahrzeug neben dem in Bewegung befindlichen Fahrzeug geparkt ist.
• Um festzustellen, ob bereits ein Fahrzeug geparkt ist, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die Länge des Bündels bis zu dem Hindernis zu messen, das das Messbündel zurückwirft. Wenn diese Distanz unter einer vorbestimmten ersten Schwelle liegt, wird daraus abgeleitet, dass bereits ein Fahrzeug geparkt ist. Liegt hingegen die gemessene Distanz oberhalb dieser ersten Schwelle, bedeutet dies, dass das Bündel den Boden getroffen hat und dass kein Fahrzeug geparkt ist, d. h. dass der Platz frei ist. Nun muss nur noch sichergestellt werden, dass die Länge des freien Platzes ausreicht, um das ausgestattete Fahrzeug zu parken. Zu diesem Zweck misst man insbesondere mit Hilfe des Kilometerzählers des Fahrzeugs, der mit dem Näherungssensor gekoppelt ist, die Länge des freien Platzes, indem auf kontinuierliche Weise die Distanz gemessen wird, innerhalb derer ein Nichtvorhandensein eines geparkten Fahrzeugs angezeigt wird. Sobald diese Distanz größer als eine zweite vorbestimmte Schwelle wird, die der Länge des zu parkenden Fahrzeugs plus einem bestimmten Manöverspielraum entspricht, wird davon abgeleitet, dass der entsprechende freie Platz es ermöglicht, das Fahrzeug zu parken.
• Um die Länge des Messbündels zu messen, wird ein Näherungssensor verwendet, in den ein Abstandsmesser integriert ist. Die Technologie des Abstandsmessers, die an sich bekannt ist, wird nicht im Detail beschrieben. Es kann sich insbesondere um einen Ultraschall-Abstandsmesser oder einen Infrarot-Abstandsmesser handeln, wobei es in jedem Fall mehrere Arten gibt, einen Abstand zu messen. Dem Fachmann ist es leicht möglich, in Abhängigkeit von der Feinheit der Messung, die man durchführen will, von den für den Sensor festgelegten Gesamtabmessungen oder von den für die Leistung fixierten Kosten die entsprechende Abstandsmessertechnologie zu wählen.
• Auch wird in dem beschriebenen Beispiel nur eine Ausführungsform mit einem einzigen Sensor zur Erfassung von Parklücken behandelt. Es ist leicht möglich, das Fahrzeug mit zwei Sensoren zum Suchen von Parklücken links und rechts von der Fahrbahn auszustatten. In den Zeichnungen sind der Einfachheit halber nur auf einer Seite des Fahrzeugs Sensoren abgebildet.
• Darüber hinaus wird angenommen, dass die Reihen mit freien Parkplätzen nicht weiter als eine einzige Fahrspurbreite entfernt sind, was die theoretischen Grenzen des seitlichen Abstands zwischen dem mit Sensoren ausgestatteten Fahrzeug und der geparkten Reihe festlegt.
• Schließlich wird in dem beschriebenen Beispiel angenommen, dass der Abstandsmesser in der Höhe des Rückspiegels angeordnet ist. Er kann selbstverständlich an jeder anderen Stelle angeordnet sein, die es ermöglicht, gleichzeitig die Stoßstangen der bereits geparkten Fahrzeuge und den Boden vor diesen zu erfassen.
• Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Diese Figur zeigt ein Fahrzeug 1, das in einer Parkreihe geparkt ist, und ein Fahrzeug 4, das sich auf einer an die geparkte Reihe angrenzenden Fahrspur bewegt und mit einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung ausgestattet ist. Das Fahrzeug 4 ist in Vollstrichen in einer Position der maximalen Distanz Dmax zum Fahrzeug 1 und gestrichelt in einer Position der minimalen Distanz Dmin zum Fahrzeug 1 dargestellt, wobei selbstverständlich die tatsächliche Position eines Fahrzeugs 4 in der Praxis immer zwischen diesen beiden extremen Positionen liegen wird. L bezeichnet darüber hinaus die Breite des geparkten Fahrzeugs, H die Höhe des Rückspiegels des mit dem Näherungssensor ausgestatteten Fahrzeugs 1 in Bezug auf den Boden, h die mittlere Höhe der Stoßstangen 8 der Fahrzeuge in Bezug auf den Boden. Als praktisches Beispiel wird angenommen: L = 170 cm, H = 100 cm, h = 50 cm, Dmin = 30 cm und Dmax = 150 cm.
• Es ist offensichtlich, dass der Sensor das äußerste Ende der Stoßstange 8 des geparkten Fahrzeugs 11 messen muss, gleich, wie groß die Distanz D des ausgestatteten Fahrzeugs 4 zur geparkten Reihe ist. Die Kenntnis des Winkels, unter dem der Sensor das Ende der Stoßstange in ihrer Mitte sieht, wenn sich das ausgestattete Fahrzeug 1 in der Distanz Dmin oder Dmax von der geparkten Reihe befindet, ermöglicht es, das Nutzfeld des in der Höhe des Rückspiegels 9 angeordneten Sensors zu bestimmen.
• Wenn α der Winkel des vom Sensor ausgesendeten Bündels in Bezug auf die Vertikale und D die Distanz zwischen dem ausgestatteten Fahrzeug und der geparkten Reihe ist, so erhält man:
• α = Arctan[(D + L/2)H-h]
• Wie in Fig. 3 dargestellt, erhält man mit den obengenannten Zahlenbeispielen für D = Dmin: α&sub1; = Arctan[(Dmin + L/2)H-h]; d. h. α&sub1; = 66,5º, bzw. α&sub2; = Arctan[(Dmax + L/2)/H-h], d. h. α = 78º.
• Das Feld des Sensors beträgt in dem Beispiel somit Φ = α - α1, d. h. 11,5º.
• Um ein derartiges Feld abzudecken, sind für den Sender des Messbündels mehrere Lösungen möglich, wie dies in Fig. 4 bis 6 dargestellt ist: ein einziges breites Bündel, ein dünnes Bündel, das eine Abtastbewegung ausführt, oder mehrere fixe dünne Bündel, die entsprechend über das gesamte Feld des Sensors verteilt sind, um die gewünschte Erfassungsfeinheit zu ermöglichen.
• Wenn man als allgemeinen Fall einen Sensor annimmt, der in einer bestimmten Höhe H am Fahrzeug angeordnet ist und der ein bestimmtes Winkelfeld verwendet, stellt man fest" dass es bei der Interpretation des vom Sensor gelieferten Messwerts eine Zweideutigkeit geben kann, d. h. wenn man sich nur auf diesen Messwert verlässt, kann man nicht wissen, ob die gemessene Distanz der Erfassung des Bodens oder der Erfassung einer Stoßstange entspricht. Das Problem ist in Fig. 9 dargestellt, die für die zwei extremen Distanzen Dmin und Dmax, wie sie oben definiert wurden, einerseits die zwischen dem Sensor und dem Boden gemessene Distanz (Kurve 13 für D = Dmax und Kurve 14 für D = Dmin) in Abhängigkeit von der Höhe H, in der der Sensor in Bezug auf den Boden angeordnet ist, und andererseits die zwischen dem Sensor und dem Boden (Kurve 15 für D = Dmax und Kurve 16 für D = Dmin) gemessene Schrägdistanz darstellt.
• Aus diesem Graphen ist festzustellen, dass für einen Sensor, der in einer Höhe von mehr als 100 cm vom Boden angeordnet ist, die vom Sensor gemessene Schrägdistanz zwei mögliche Bedeutungen hat, wie der schraffierte Teil 17 der Zeichnung zeigt. Ein Punkt in diesem Bereich 17 kann je nach der seitlichen Distanz D des Fahrzeugs zur geparkten Reihe entweder einer Distanz zwischen Sensor und Stoßstange oder einer Distanz zwischen Sensor und Boden entsprechen. Um diese Zweideutigkeit zu beseitigen, kann man zum Beispiel:
• - in den Distanzerfassungsalgorithmus die Distanz D als unterscheidenden Faktor integrieren: Entweder ist das Fahrzeug ziemlich nahe zur geparkten Reihe (D ist gering), in diesem Fall ist die vom Sensor gemessene Distanz repräsentativ für die Distanz Sensor-Boden; oder das Fahrzeug ist ziemlich weit von der geparkten Reihe entfernt, in, diesem Fall ist die gemessene Distanz repräsentativ für die Distanz zwischen Sensor und Stoßstange;
• - oder als Variante in den Erfassungsalgorithmus den analogen Pegel des in Richtung auf den Sensor reflektierten Signals integrieren, denn ein nahes Ziel sendet ein Signal mit höherem Pegel zurück als ein entferntes Ziel, wobei alles andere gleich ist. Die Praxis zeigt jedoch, dass die Rückstrahlwerte der Lackierungen der Stoßstangen sehr unterschiedlich sind und deshalb der Fall eintreten könnte, dass ein naher Boden genauso viel Signal wie eine weiter entfernte Stoßstange zurücksendet.
• Um die Zweideutigkeit bei der Interpretation der Messung der Distanz mit maximaler Sicherheit zu beseitigen, wäre es auch möglich, die beiden obigen Möglichkeiten in Kombination anzuwenden.
• Im folgenden sollen mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Messvorrichtung beschrieben werden, bei denen Messbündel mit unterschiedlichen Merkmaien verwendet werden.
• In einer ersten, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der in der Höhe des Rückspiegels 9 des Fahrzeugs 1 angeordnete Sensor so gewählt, dass ein einziges, breites Bündel 10 aussendet. Dieses Bündel ist auf die geparkte Reihe hin gerichtet und innerhalb der Grenzen der obengenannten Winkel α&sub1; und α&sub2; auf den Boden gerichtet. Diese Bündelkonfiguration hat den Vorteil, dass sie einfach ist. Sie wird durch eine Messvorrichtung erzielt, umfassend je nach der gewünschten Sendeleistung einen oder mehrere Sender (nicht dargestellt) im Näherungssensor, eine Optik, um dem Bündel diese besondere Form zu verleihen und das gewünschte Erfassungsfeld abzudecken, und einen Empfänger.
• Diese Ausführungsform weist jedoch in bestimmten Fällen den Nachteil auf, dass sich, wie in der oben beschriebenen Fig. 9 dargestellt, ein Teil der Stoßstange 8 und ein Abschnitt des Bodens gleichzeitig in dem Bündel befinden können, was eine schwierig zu beseitigende Zweideutigkeit bezüglich des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines geparkten Fahrzeugs 1 hervorruft. Darüber hinaus ist die ausgesendete Energie auf eine relativ große Fläche verteilt, weshalb der Fluss, den der Empfänger zurückerhält, relativ schwach sein kann, was bedeutet, dass das reflektierte Bündel schwer zu erfassen ist. Eine derartige Konfiguration ist deshalb nicht ideal, obwohl sie in Bezug auf die Vorrichtungen des Stands der Technik vorteilhaft ist.
• In einer anderen, in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird ein einziges, dünnes Bündel 11 verwendet, das eine Abtastbewegung in einer annähernd vertikalen Ebene ausführt, um das gesamte Nutzfeld abzudecken. In dieser Konfiguration ist die Erfassung des Bodens oder der Stoßstange zuverlässiger als im vorhergehenden Fall, denn das Bündel ist dünner und somit selektiver.
• Die Abtastfrequenz des dünnen Bündels 11 ist eine Funktion der für die Messung des freien Raums gewünschten Auflösung. Man nehme an, das ausgestattete Fahrzeug 1 fahre mit einer Geschwindigkeit von 14 m/s, d. h. etwa 50 km/h, an der geparkten Reihe entlang, was ein angemessener Wert für die Suche nach einem Parkplatz ist. Man nehme des weiteren an, die erfindungsgemäße Messvorrichtung könne in Anbetracht der Genauigkeit der Erfassung des Anfangs und des Endes des freien Raums durch den Sensor und der Genauigkeit des Kilometerzählers des Fahrzeugs die Länge L eines freien Platzes mit einer Gesamtgenauigkeit von 10 cm messen. Die Abtastfrequenz des Bündels 11 muss somit größer als oder gleich f = 14/0,1, d. h. 140 Hz, sein, was einer hörbaren Frequenz entspricht. Daraus ergibt sich, dass die Vorrichtung gemäß Fig. 5 perfekt funktionell ist, aber den geringfügigen Nachteil aufweist, im hörbaren Frequenzspektrum zu arbeiten.
• Wie in Fig. 7 dargestellt ist, äußert sich die Erfassung eines Hindernisses oder eines geparkten Fahrzeugs mit Hilfe der Abtastvorrichtung gemäß Fig. 5 durch einen deutlichen Sprung in der Kurve, die die Länge δ des reflektierten Messbündels in Abhängigkeit vom momentanen Winkel α des ausgesendeten Abtastbündels darstellt. In Fig. 7A ist dieser Graph für den Fall dargestellt, dass sich das ausgestattete Fahrzeug 4 in einer Distanz Dmin = 30 cm von der geparkten Reihe bewegt. In diesem Fall wird eine Stoßstange eines geparkten Fahrzeugs unter einem Winkel von etwa 67º erfasst. Wenn sich das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete Fahrzeug in einer Distanz Dmax = 150 cm von der geparkten Reihe bewegt, wird dieselbe Stoßstange unter einem Winkel von etwa 78º erfasst, wie der Sprung in der Kurve von Fig. 7B zeigt. Die Kurvenbereiche außerhalb der Sprünge entsprechen der Erfassung des Bodens durch das Bündel im Laufe der Bewegung des Bündels aufgrund seiner vertikalen Abtastbewegung. Es ist anzumerken, dass in jedem Graphen von den vertikalen Hin- und Zurückbewegungen des Messbündels nur die eine (von α = 64º bis α = 80º) dargestellt ist. Es ist klar, dass die Darstellung der Zurückbewegung des Bündels (von α = 80º bis α = 64º) zur Position α = 80º symmetrisch wäre.
• Es ist auch anzumerken, dass in dem Fall, dass die Umgebung der geparkten Fahrzeuge sehr verrauscht ist, die unzweideutige Erfassung von Hindernissen verstärkt wird, indem man in den Erfassungsalgorithmus eine Messung des analogen Pegels des reflektierten Signals integriert, das von dem Sensor der Messvorrichtung empfangen wird, und zwar ungeachtet der Geometrie des Messbündels des Sensors.
• Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, wird in Bezug auf Fig. 6 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Messvorrichtung so konzipiert, dass sie mehrere, zum Beispiel drei dünne Bündel 12 aussendet und empfängt. Diese Konfiguration weist wie diejenige von Fig. 5 den Vorteil auf, dass sie dünne und daher selektive Bündel hat. Die gewählte Anzahl der Bündel hängt von der Zuverlässigkeit ab, mit der man versucht, das äußerste Ende einer Stoßstange zu erfassen. Das oben definierte Nutzfeld von 11,5º ermöglicht es, zum Beispiel drei Bündel zu verwenden, die bei α&sub1; = 66,5º, a2 = 72,25º bzw. α&sub3; = 78º angeordnet sind, um das gesamte Erfassungsfeld abzudecken. Der Erfassungsalgorithmus ist einfacher als im Fall des oben beschriebenen beweglichen Bündels. Die Höhe H des Sensors und der Winkel jedes Bündels ermöglichen es, leicht das Maß der Distanz Sensor/Hindernis pro Bündel zu berechnen. Wenn die von dem jeweiligen Bündel gemessene Distanz D1, D2 oder D3 oberhalb einer jeweiligen vorbestimmten Schwelle S1, S2, S3 liegt, wird davon abgeleitet, dass das entsprechende Bündel auf kein besonderes Hindernis, sondern auf den Boden trifft. In diesem Fall befindet sich das Bündel in einem freien Bereich, dessen Länge Δ mit Hilfe des Kilometerzählers zu bestimmen ist, der mit dem Näherungssensor gekoppelt ist. Liegt die von dem jeweiligen Bündel gemessene Distanz D1, D2 oder D3 hingegen unterhalb der jeweiligen vorbestimmten Schwelle S1, S2, S3, so wird daraus abgeleitet, dass das entsprechende Bündel auf ein Hindernis trifft, zum Beispiel ein Element des geparkten Fahrzeugs 1, was bedeutet, dass sich das Bündel in einem Bereich befindet, der zum Parken nicht zur Verfügung steht. Angemessene Schwellenwerte in Abhängigkeit von den obengenannten Werten der Distanz S und des Winkels α können sich in folgenden Größenordnungen bewegen: S1 = 150 cm, S2 = 200 cm und S3 = 300 cm.
• Falls die Messung der Distanz S ergibt, dass kein Hindernis vorhanden ist und dass sich das ausgestattete Fahrzeug 4 am Ort eines potentiellen Parkplatzes befindet, muss noch festgestellt werden, ob dieser Platz lang genug ist, um das Fahrzeug 4 aufzunehmen. Zu diesem Zweck wird ein Berechnungsalgorithmus verwendet, dessen Organigramm in Fig. 8 dargestellt ist, und zwar für den Fall, dass die Messvorrichtung drei Bündel verwendet, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Die Berechnungsalgorithmen für die anderen Sensorkonfigurationen sind ähnlich und werden nicht im Detail beschrieben.
• Mit A wird die momentane Länge eines erfassten freien Bereichs bezeichnet, und mit S wird eine vorbestimmte Schwelle bezeichnet, die der Mindestlänge des freien Bereichs entspricht, die notwendig ist, damit das Fahrzeug 4 in diesem Bereich parken kann. Selbstverständlich hängt diese Schwelle von der Länge des zu parkenden Fahrzeugs und dem gewünschten Manöverspielraum ab. Der Parklückenerfassungsalgorithmus umfasst daher folgende Schritte:
• - Am Beginn 22, 23 der Erfassung stellt man den Wert der Länge des freien Bereichs Δ auf Null.,
• In 24, 25, 26 stellt man anschließend nacheinander für die verschiedenen Messbündel (in dem Beispiel drei Bündel) fest, ob die jeweils von den Bündeln gemessene Distanz D1, D2, D3 oberhalb der entsprechenden Schwelle S1, S2, S3 liegt. Wenn die Antwort bei jedem Messbündel ja ist, bedeutet dies, dass kein Bündel auf ein Hindernis gestoßen ist und dass jedes Bündel einen freien Bereich ausgemacht hat.
• - In der Folge inkrementiert man in 27 den Wert der momentanen Länge des freien Bereichs Δ um ein Inkrement, das einer Länge entspricht, die kleiner als die oder gleich der Auflösung der Messvorrichtung ist.
• - Sobald mindestens eine der gemessenen Distanzen D1, D2, D3 unterhalb der jeweiligen Schwelle S1, S2, S3 liegt, hat man die Grenze des aktuellen freien Bereichs erreicht, und man testet nun in 28 den Wert von Δ, indem man ihn mit der Schwelle S vergleicht, die der Länge des freien Bereichs entspricht, die notwendig ist, um das Fahrzeug parken zu können. Wenn Δ oberhalb von S liegt, wird davon abgeleitet, dass der freie Bereich bereits von einer Länge ist, die ausreicht, um das Fahrzeug parken zu können, und die Vorrichtung sendet in 29 ein geeignetes, für den Lenker bestimmtes optisches oder akustisches Signal aus.
• Zeigt der Test von Δ hingegen, dass der freie Platz zu klein ist, sendet die Vorrichtung in 30 ein Signal aus, das dem Lenker anzeigt, dass der Platz zu klein ist. Man beginnt dann in 31 den obigen Erfassungszyklus mit einem benachbarten Bereich an der Wegstrecke des Fahrzeugs.
• Die Verwendung, die sich aus der oben beschriebenen Funktionsweise ergibt, ist besonders einfach und wirksam. Der Lenker muss praktisch nur in einer angemessenen Entfernung und mit einer angemessenen Geschwindigkeit an einer geparkten Reihe entlangfahren und warten, bis ihm die Mensch/Maschine- Schnittstelle der Messvorrichtung das Vorhandensein einer ausreichenden Parklücke anzeigt.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Messung von Parklücken, die zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs (4) bestimmt ist, umfassend einen Näherungssensor, der ein Messbündel in Richtung auf eine Reihe geparkter Fahrzeuge (1) aussendet, um das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Fahrzeugs (1) neben dem ausgestatteten Fahrzeug (4) festzustellen, und einen Kilometerzäfiler, der mit dem genannten Näherungssensor gekoppelt ist, um die Länge eines freien Platzes (6) zu messen, der zwei bereits geparkte Fahrzeuge trennt, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor so gestaltet ist, dass er mindestens ein Messbündel (7; 10; 11; 12) aussendet, das auf den Boden im Bereich der Reihe der geparkten Fahrzeuge gerichtet ist, so dass das Bündel in dem Fall, dass ein Fahrzeug (1) geparkt ist, auf das Fahrzeug (1) oder bei Nichtvorhandensein eines geparkten Fahrzeugs auf den Boden trifft.

2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor am ausgestatteten Fahrzeug (4) in der Höhe angeordnet ist, vorzugsweise in einer Höhe zwischen 50 cm und 100 cm in Bezug auf den Boden.

3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor an mindestens einem Außenrückspiegel (9) des ausgestatteten Fahrzeugs angeordnet ist.

4. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messbündel (7; 10; 11; 12) so auf den Boden gerichtet ist, dass es auf die Stoßstangen (8) der geparkten Fahrzeuge oder bei Nichtvorhandensein eines geparkten Fahrzeugs auf den Boden im Bereich der geparkten Reihe trifft.

5. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Näherungssensor ausgesendete Messbündel ein einziges fixes Bündel (10) ist, das ein relativ breites Feld definiert.

6. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Näherungssensor ausgesendete Messbündel ein einziges dünnes Bündel (11) ist, das eine annähernd vertikale Abtastbewegung ausführt.

7. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Näherungssensor ausgesendete Messbündel mehrere dünne, fixe Bündel (12) umfasst, die annähernd in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind.

8. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messbündel (7; 10; 11; 12) auf annähernd senkrechte Weise zur Längsachse des ausgestatteten Fahrzeugs ausgesendet wird.

9. Verfahren zur Messung von Parklücken (6) für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem:

- ausgehend von einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug (4), das geparkt werden soll, in Richtung auf eine Reihe bereits geparkter Fahrzeuge (1) mindestens ein Messbündel (7; 10; 11; 12) ausgesendet wird;

- ausgehend von dem Messbündel, das von einem Hindernis reflektiert wird, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines im Bereich des Hindernisses geparkten Fahrzeugs abgeleitet wird;

- im Fall des Nachweises des Nichtvorhandenseins eines bereits geparkten Fahrzeugs die Länge (Δ) des freien Parkplatzes gemessen wird und diese Länge mit einer vorbestimmten Schwelle (S) verglichen wird, die von der Länge des zu parkenden Fahrzeugs abhängt;

- falls der Vergleich zeigt, dass die Länge des freien Platzes oberhalb der genannten vorbestimmten Schwelle (S) liegt, ein Signal erzeugt wird, das dem Lenker des zu parkenden Fahrzeugs das Vorhandensein einer freien Lücke zum Parken seines Fahrzeugs anzeigt;

dadurch gekennzeichnet, dass das Bündel (7; 10; 11; 12) auf den Boden in der Fortsetzung des zu parkenden Fahrzeugs gerichtet ist, so dass es auf das Hindernis, das durch die Stoßstangen (9) der geparkten Fahrzeuge gebildet wird, oder bei Nichtvorhandensein von geparkten Fahrzeugen auf den Boden trifft.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ableitung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines geparkten Fahrzeugs auf der Höhe des zu parkenden Fahrzeugs die Länge (D1, D2, D3) mindestens eines reflektierten Bündels gemessen wird, das mindestens einem jeweiligen ausgesendeten Messbündel entspricht, und

- wenn die genannte gemessene Länge (D1, D2, D3) unterhalb einer jeweiligen vorbestimmten Schwelle (S1, S2, S3) liegt, angenommen wird, dass das Vorhandensein eines geparkten Fahrzeugs erkannt wurde,

- wenn die genannte gemessene Länge (D1, D2, D3) oberhalb der jeweiligen vorbestimmten Schwelle (S1, S2, S3) liegt, angenommen wird, dass das Nichtvorhandensein eines geparkten Fahrzeugs erkannt wurde, und die Distanz (Δ) der Bewegung des zu parkenden Fahrzeugs gemessen wird, für die das Nichtvorhandensein eines bereits geparkten Fahrzeugs erkannt wurde, und

- wenn die Distanz (Δ) oberhalb der vorbestimmten Schwelle (S) liegt, ein Signal erzeugt wird, das dem Lenker des zu parkenden Fahrzeugs (4) das Vorhandensein einer freien Lücke (6) zum Parken seines Fahrzeugs anzeigt;

- wenn die Distanz (Δ) unterhalb der vorbestimmten Schwelle (S) liegt, das Verfahren wiederholt wird, bis eine ausreichende Parklücke entdeckt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Schwelle (S) ausgehend von der Länge des zu parkenden Fahrzeugs und einer Länge, die einem zum Parken des Fahrzeugs (4) notwendigen Manöverspielraum entspricht, berechnet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der seitlichen Distanz (D) zwischen der Reihe der geparkten Fahrzeuge (1) und dem zu parkenden Fahrzeug (4) der analoge Pegel des Signals verwendet wird, das dem Erfassungsbündel entspricht, das von den geparkten Fahrzeugen und/oder dem Boden reflektiert wird.