WO2005121834A1 - Parkassistenzsystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung einer Lückenlänge zwischen zwei Hindernissen mittels zumindest einer, an einem Kraftfahrzeug angebrachten und zumindest anteilig in Richtung einer Kraftfahrzeugseite sendenden und empfangenden Sensoreinrichtung, die zumindest einen Sensor aufweist, wobei die Sensoreinrichtung mit zumindest einer Auswerteeinheit verbunden ist und wobei die Schritte: Bewegung des Kraftfahrzeugs entlang einer zu vermessenden Lücke, Ermittlung von Weganteilen längs der Lücke durch eine Wegmesseinrichtung, Aussendung von Signalen durch die Sensoreinrichtung, Empfang von Signalreflektionen durch die Sensoreinrichtung, Auswertung der Signalreflektionen in der Auswerteeinheit, Identifizierung eines zumindest im wesentlichen konstanten Signalanteils in den ermittelten Signalreflektionen, Berechnung der Lückenlänge anhand derjenigen aufeinanderfolgenden Weganteile, denen konstante Signalanteile zugeordnet werden können, durchgeführt werden.

Description

Titel : Parkassistenzsystem

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur berührungslosen Vermessung einer Lückenlänge zwischen zwei Hindernissen mittels zumindest einer, an einem Kraftfahrzeug angebrachten und zumindest anteilig in Richtung einer Kraftfahrzeugseite sendenden und empfangenden

Sensoreinrichtung, die zumindest einen Sensor aufweist, wobei die Sensoreinrichtung mit zumindest einer Auswerteeinheit verbunden ist.

Aus der EP 0904552 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung von Parklücken bekannt, bei dem ein Messbündel von einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug auf eine Reihe bereits geparkter Fahrzeuge ausgesendet wird, und ausgehen von detektierten Reflektionen auf das Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines Fahrzeugs in dem betrachteten Bereich geschlossen wird. Dabei ist das Messbündel auf den Boden in der Fortsetzung des zu parkenden Fahrzeugs gerichtet, so dass es auf das Hindernis, das durch die Stoßstangen der geparkten Fahrzeuge gebildet wird, oder bei NichtVorhandensein von geparkten Fahrzeugen auf den Boden trifft. Das Prinzip der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung besteht darin, mit dem Messbündel den Boden und nicht die Stoßstangen geparkter Fahrzeuge anzupeilen, wodurch ein Hintergrundrauschen, das z. B. durch eine Mauer oder eine Hecke hervorgerufen werden kann, nicht in die Bewertung der Größe der Parklücke mit einbezogen wird.

Aus der DE 101 46 712 ist eine Einparkhilfsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der mindestens ein an einer Fahrzeugaußenseite angekoppelter Sender für zumindest ein annähernd senkrecht zur Fahrzeuglängsachse abgestrahltes, auf einen kleinen Ausstrahlwinkelbereich beschränktes Sendesignal und einen zugeordneter Empfänger für das Reflexsignal vorgesehen sind, wobei das Sendesignal aus zwei Teilstrahlen, die eine annähernd flächenförmige Abstrahlcharakteristik besitzen und deren Flächen zumindest annähernd senkrecht zueinander stehen, gebildet ist. Die durch die beiden Teilstrahlen gebildete Kreuzkeule ermöglicht eine zuverlässige Detektion der Parklückenlänge und der Parklückentiefe.

Aus der DE 37 28 948 ist eine Einparkhilfevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem an der Fahrzeugaußenseite angeordneten Sender für ein zumindest annähernd senkrecht abgestrahltes Sendesignal und einem zugeordneten Empfänger für das Reflexsignal bekannt, wobei das Sendesignal auf einen kleinen Ausstrahlwinkelbereich beschränkt ist und das Reflexsignal einer Vergleichseinrichtung zugeführt ist, die als weitere Eingangsgröße einen für den zurückgelegten Weg charakteristischen Wert erhält. Die Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu Vermessung einer Lückenlänge der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem geringen Sensoraufwand eine zuverlässige Vermessung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 9 gelöst. Für die Durchführung des Verfahrens und die Anwendung der Vorrichtung wird zunächst das mit der Sensoreinrichtung ausgestattete Kraftfahrzeug entlang einer zu vermessenden Lücke bewegt, wobei Weganteile längs der Lücke durch eine Wegmesseinrichtung ermittelt werden. Während der Bewegung längs der Lücke werden von der Sensoreinrichtung Signale ausgesandt und Signalreflektionen durch die Sensoreinrichtung empfangen. Eine Auswertung der Signalreflektionen findet in der Auswerteeinheit statt, dabei wird ein zumindest im wesentlichen konstanter Signalanteil in den ermittelten Signalreflektionen gesucht und gegebenenfalls identifiziert. Die Berechnung der Lückenlänge erfolgt anhand derjenigen aufeinanderfolgenden Weganteile, denen konstante Signalanteile zugeordnet werden können. Dadurch ist das Verfahren weitgehend unabhängig von den komplexen Signalreflektionen, die von den die Lücke begrenzenden Hindernissen, insbesondere geparkten Kraftfahrzeugen, hervorgerufen werden und erlaubt daher die Vermessung mit einer einfachen Sensoreinrichtung. Der zur

Vermessung der Lückenlänge eingesetzte Sensor weist einen im wesentlichen kreisförmigen Abstrahlquerschnitt auf, so dass eine gezielte Abtastung eines seitlich des Kraftfahrzeuges gelegenen Bereichesermöglicht wird, ohne dass in erhöhtem Maß unerwünschte Störeinflüsse bei den Signalreflektionen auftreten.

In Ausgestaltung der Erfindung resultieren die konstanten

Signalanteile aus Signalreflektion an der Bordsteinkante, die insbesondere von einem Sensor mit kreisrundem Abstrahlquerschnitt hervorgerufen werden. Die, Bordsteinkante ist für die Ermittlung der Lückenlänge bevorzugt geeignet, da sie einen mit hoher Zuverlässigkeit einen konstanten

Signalanteil erzeugt und ein eindeutiger Indikator für die Länge der Lücke ist. Tritt in dem im wesentlichen konstanten Signalanteil eine Änderung auf, so kann dies beispielsweise durch eine Absenkung der Bordsteinkante bewirkt sein. Dadurch kann ein Hinweis auf einen Bereich, z.B. eine Ausfahrt o.a., geben werden, in dem nicht geparkt werden sollte. Damit wird gegenüber bekannten Messverfahren ein verbesserter Informationsgehalt der Vermessung bewirkt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine zeitweilige Speicherung von Signalreflektionen in einer Speichereinheit vorgenommen. Dadurch stehen bereits ermittelte Signalreflektionen für eine nachträgliche Auswertung zur Verfügung, was insbesondere dann von Interesse ist, wenn ein sich in mehreren Signalreflektionen zumindest im wesentlichen wiederholendes Muster identifiziert und einer Verarbeitung zugeführt werden soll. Da die Analyse einer Wiederkehr eines Musters erst nach der Auswertung mehrerer Signalreflektionen möglich ist, stehen die bis dahin bereits eingegangenen Signalreflektionen durch die zeitweilige Speicherung weiterhin zur Verfügung. Für die zumindest zeitweilige Speicherung der Signalreflektionen ist eine Speichereinrichtung vorgesehen, die insbesondere der Auswerteeinrichtung zugeordnet sein kann und die zumindest eine begrenzte Menge von Signalreflektionen speichern kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden nach Identifizierung eines zumindest im wesentlichen konstanten

Signalanteils die gespeicherten Signalreflektionen auf den im wesentlichen konstanten Signalanteil hin untersucht. Damit kann ermittelt werden, wie viele Signalreflektionen den gesuchten im wesentlichen konstanten Signalanteil aufweisen und anhand dieser Informationen kann eine Verknüpfung mit den Weganteilen und eine entsprechende Auswertung stattfinden. Eine Auswertung des wesentlichen konstanten Signalanteils ist vorteilhaft, da dieser in einfacher Weise zu identifizieren ist und mit Hilfe einer einfachen Sensoreinrichtung hervorgerufen werden kann.

In Ausgestaltung der Erfindung werden im wesentlichen konstante Signalanteile gespeicherter Signalreflektionen bei der Berechnung der Lückenlänge mitberücksichtigt. Damit wird eine deutliche Verbesserung der Beurteilung der Lückenlänge ermöglicht, da sozusagen rückschauend auch bereits ermittelte Signalreflektionen und damit verbundene Weganteile mit in die Berechnung eingehen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden instationäre Signalreflektionen für eine Triggerung der Speichereinheit und/oder der Auswerteeinheit herangezogen. Instationäre Signalreflektionen treten insbesondere dann auf, wenn das mit der Sensoreinrichtung ausgestattete Kraftfahrzeug seitlich an einem anderen Kraftfahrzeug vorbeifährt. Dieses weitere Kraftfahrzeug kann beispielsweise an einem Lückenbeginn oder einem Lückenende einer zu vermessenden Lücke platziert sein, so dass die auftretenden, instationäre Signalreflektionen den Beginn oder das Ende der Lücke kennzeichnen. Da der in der Auswerteeinheit vorgesehene Speicherplatz begrenzt sein kann, ist es für eine Funktion der Auswerteeinheit vorteilhaft, wenn erst auf ein Triggersignal hin eine Speicherung von Signalreflektionen vorgenommen wird, so dass interessierende Signalreflektionen auch tatsächlich in Auswerteeinheit gespeichert können. Tritt nach ersten instationären Signalreflektionen eine Abfolge von Signalreflektionen mit im wesentlichen konstanten Signalanteil auf, so können weitere instationäre Signalreflektionen als Ende der Lücke, an der das Kraftfahrzeug entlang gefahren ist, gedeutet werden. Die weiteren instationären Signalreflektionen werden somit als Abbruchkriterium für eine weitere Suche nach dem wesentlichen konstanten Signalanteilen genutzt, so dass nachfolgend in der Auswerteeinheit eine Berechnung der Lückenlänge vorgenommen werden kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Sensoreinrichtung zumindest ein zweiter Sensor vorgesehen, der einen im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt aufweist. Dieser zweite Sensor dient zur Unterstützung des ersten in der Sensoreinrichtung vorgesehenen Sensors und ermöglicht eine Auflösung von kleineren Hindernissen, die in der Lücke bestehen können und gegebenenfalls nicht von dem sehr zielgerichteten ersten Sensor identifiziert werden können. Der elliptische Abstrahlquerschnitt erlaubt die Abtastung eines breiteren Bereiches, die dabei entstehenden Signalreflektionen werden ebenfalls in der Auswerteeinheit verarbeitet .

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein erster Sensor mit einem im wesentlichen kreisförmigen

Abstrahlquerschnitt für eine Bordsteinerkennung und ein zweiter Sensor mit einem im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt für eine Hinderniserke nung in der Lücke eingesetzt. Dadurch wird mittels zweier verhältnismäßig einfacher Sensoren die Vermessung der Lückenlänge und die

Ermittlung von Hindernissen in der Lücke ermöglicht. Der erste Sensor ist dabei in seiner Anbringung und Ausrichtung am Kraftfahrzeug so positioniert, dass ein Arbeitsbereich und damit eine maximale Auflösung auf einen potentiellen Erwartungsbereich des Bordsteins gerichtet ist. Der zweite Sensor ist dagegen auf einen potentiellen Erwartungsbereich für Hindernisse in der Lücke gerichtet und weist dort seinen Arbeitsbereich und seine maximale Auflösung auf. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden der erste und der zweite Sensor mit unterschiedlichen Abtastfrequenzen betrieben. Dadurch ist eine eindeutige Auftrennung der auftretenden Signalreflektionen anhand der Abtastfrequenzen möglich, so dass eine gegenseitige Beeinflussung der jeweiligen Sensoren nahezu ausgeschlossen ist. Damit wird eine besonders hohe Abtastqualität sowohl für die Lückenlänge als auch für die Erkennung von Hindernissen gewährleistet.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste Sensor mit dem kreisförmigen Abstrahlquerschnitt für eine im wesentlichen orthogonal zu einer Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtete Abstrahlung ausgebildet. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Zuordnung von

Signalreflektionen mit einem im wesentlichen konstanten Signalanteil zu den entsprechenden Weganteilen möglich, da eine unmittelbare Kopplung zwischen einer Position des Kraftfahrzeugs gegenüber der zu vermessenden Lücke und dem Auftreten von Signalreflektionen mit einem im wesentlichen konstanten Signalanteil gewährleistet ist. Eine aufwendige Umrechnung und Zuordnung von Signallaufzeiten zu entsprechenden Weganteilen kann damit entfallen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Sensor mit dem im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt für eine im wesentlichen schräg zu einer Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtete Abstrahlung vorgesehen. Damit ermöglicht der zweite Sensor einerseits die Bereitstellung der für eine exakte Lückenlängenberechnung notwendigen Triggersignale für die Speichereinheit und/oder die Auswerteeinheit. Des weiteren kann bei Vorliegen eines Hindernisses in der Lücke eine entsprechende Information an den Benutzer des Kraftfahrzeugs abgegeben werden, so dass ein Einparken in die entsprechende Lücke frühzeitig verhindert wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Ermittlung der Lückenlänge ohne eine vollständige Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an der Lücke ermöglicht. Dies kann insbesondere durch ein Zusammenwirken des ersten und des zweiten Sensors gewährleistet werden, da die aus den Signalreflektionen des ersten Sensors ermittelten, im wesentlichen konstanten Signalanteile auch in den Signalreflektionen des zweiten Sensors identifiziert werden können und somit eine Vorausschau auf die Lückenlänge getroffen werden kann, ohne vollständig an der Lücke vorbeigefahren zu sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Benutzer des Kraftfahrzeugs eine schnelle Entscheidung über die Nutzbarkeit der Lücke benötigt, wie dies insbesondere im fließenden Verkehr vonnöten sein kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt: Fig.l eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug, das mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet ist und eine durch zwei weitere Kraftfahrzeuge sowie durch einen Bordstein begrenzte Lücke passiert,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug gemäß der Fig. 1, wobei ein in der Lücke vorhandenes Hindernis durch die Sensoreinrichtung abgetastet wird,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug gemäß der Figuren 1 und 2, das ein durch ein weiteres Kraftfahrzeug begrenztes Ende der Lücke erreicht hat,

Fig.4 eine schematische Darstellung der bei der Vorbeifahrt an der Lücke auftretenden Signalreflektionen für eine erste Ausrichtungskombination von Abstrahlquerschnitten der beiden Sensoren,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der bei der Vorbeifahrt an der Lücke auftretenden Signalreflektionen für eine zweite Ausrichtungskombination von Abstrahlquerschnitten der beiden Sensoren,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der bei der Vorbeifahrt an der Lücke auftretenden Signalreflektionen für eine dritte Ausrichtungskombination von Abstrahlquerschnitten der beiden Sensoren. Eine Messvorrichtung zur berührungslosen Vermessung einer Lückenlänge 1 zwischen zwei Hindernissen 2a, 2b weist gemäß den Figuren 1 bis 3 eine an einem Kraftfahrzeug 3 angebrachte und zumindest anteilig in Richtung einer Kraftfahrzeugseite 4 sendende und empfangende Sensoreinrichtung 5 auf. Die Sensoreinrichtung 5 weist einen ersten Sensor 6 sowie einen zweiten Sensor 15 auf, die beide bei dem für Rechtsverkehr ausgeführten Kraftfahrzeug 3 in einem rechten, vorderen Fahrzeugbereich angeordnet sind. Die Sensoren 6, 15 sind jeweils als Ultraschallsender und -empfänger ausgeführt und ermöglichen eine Abstrahlung von Signalen 9 sowie einen Empfang von Signalreflektionen 10. Die Sensoren 6, 15 sind mit einer Auswerteeinheit 7 verbunden, die für eine Auswertung der von den Sensoren empfangenen Signalreflektionen 10 vorgesehen ist. An dem Kraftfahrzeug 3 sind zusätzlich Detektoren 17 für eine front- und heckseitig wirkende Kollisionswarneinrichtung vorgesehen, die selbständig oder in Kombination mit der Sensoreinrichtung 5 betreibbar sind. Die Auswerteeinheit 7 ist mit einer nicht dargestellten Anzeigeeinrichtung im

Kraftfahrzeug 3 verbunden, auf der die von der Messvorrichtung ermittelte Lückenlänge 1 numerisch und/oder graphisch dargestellt werden kann.

Der erste an der Sensoreinrichtung 5 vorgesehene Sensor 6 ist für eine Abstrahlrichtung im wesentlichen orthogonal zu einer Hauptfahrtrichtung 16 des Kraftfahrzeugs 3 ausgebildet und weist einen im wesentlichen kreisförmigen Abstrahlquerschnitt auf, d.h. ein überwiegender Anteil der von dem Sensor abgestrahlten Ultraschallsignale wird in einem zylindrischen Raumbereich abgestrahlt. Die Abstrahlrichtung des ersten Sensors 6 ist orthogonal zur Hauptfahrtrichtung 16 vorgesehen, um eine vorteilhafte Abtastung von seitlich zum Kraftfahrzeug 3 auftretenden Hindernissen zu ermöglichen. Dieser Sensor 6 eignet sich aufgrund seiner Abstrahlcharakteristik und seiner Abstrahlrichtung insbesondere für die Detektion des Bordsteins 18.

Der zweite an der Sensoreinrichtung 5 vorgesehene Sensor 15 ist für eine Abstrahlung in einem breiten Abstrahlbereich vorgesehen und weist dazu einen im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt auf, d.h. ein überwiegender Anteil der von dem Sensor abgestrahlten Ultraschallsignale wird in einem elliptischen Raumbereich abgestrahlt. Die Abstrahlrichtung des zweiten Sensors 15 ist ebenfalls orthogonal zur Hauptfahrtrichtung 16 vorgesehen, um eine vorteilhafte Abtastung von seitlich zum Kraftfahrzeug 3 auftretenden Hindernissen zu ermöglichen. Dieser zweite Sensor eignet sich aufgrund seiner Abstrahlcharakteristik und seiner Abstrahlrichtung insbesondere für die Detektion von Objekten in der zu vermessenden Lücke, wie beispielsweise freistehenden, kleineren Hindernissen oder hervorstehenden Hindernissen wie Anhängerkupplungen der die Lücke begrenzenden Objekte 2a, 2b. Die Sensoren 6, 15 können zeitgleich oder zeitversetzt vorgebbare Signale 9 auf gleichen oder unterschiedlichen Frequenzen abstrahlen und sind in der Lage, die entsprechenden Signalreflektionen 10 zu empfangen. Dazu werden die Sensoren 6, 15 nach Abstrahlung der Signale 9 jeweils für einen vorgebbaren Zeitbereich auf Empfang geschaltet, um die Signalreflektionen 10 zu detektieren. Die von den Sensoren 6, 15 abgestrahlten Signalmuster werden innerhalb des vorgebbaren Zeitbereichs empfangen und können dann weiterverarbeitet werden. Die Signalreflektionen 10 entstehen durch ein

Auftreffen und Rückstrahlen von ausgesendeten Signalmustern an Gegenständen wie den Objekten 2a, 2b oder dem Bordstein 18, die sich zum Zeitpunkt der Aussendung des Signalmusters in einem Erfassungsbereich der Sensoren 6, 15 befinden. Der jeweilige Erfassungsbereich ist im wesentlichen durch eine Signalintensität, die von der in den Sensor eingekoppelten Energie und dem Wirkungsgrad des Sensors abhängt, durch den Abstrahlquerschnitt des Sensors 6, 15 und durch eine im wesentlichen frequenzabhängigen Signalreichweite, die durch äußere Dämpfungsparameter bestimmt ist, beeinflusst.

Die von der Sensoreinrichtung 5 empfangenen Signalreflektionen 10 werden in einer in der Auswerteeinheit 7 enthaltenen Speichereinrichtung zeitweilig zwischengespeichert, dazu ist die Speichereinrichtung mit einem nicht näher dargestellten

Schieberegister ausgerüstet, bei dem jeweils neu eintreffende Signalreflektionen 10 die bereits in der Speichereinrichtung abgelegten Signalreflektionen 10 um einen Speicherplatz verschieben. Damit ist allein anhand der Anordnung der Signalreflektionen 10 in der Speichereinrichtung eine chronologische Ordnung der Signalreflektionen 10 sichergestellt .

Für eine Durchführung des Verfahrens zur Vermessung einer Lückenlänge 1 zwischen zwei Hindernissen 2a, 2b sind zunächst die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fahrmanöver durchzuführen. Das mit der Messeinrichtung ausgerüstete Kraftfahrzeug 3 nähert sich in seiner Hauptfahrtrichtung 16 einer durch zwei an einem Bordstein 18 im wesentlichen bündig geparkten Kraftfahrzeugen 2a, 2b. Mittels der am vorderen, rechten Kraftfahrzeugbereich vorgesehenen Sensoreinrichtung 5 werden Signale 9 auf die geparkten Kraftfahrzeuge 2a, 2b und in die von den Kraftfahrzeugen 2a, 2b gebildete Lücke gesandt. Die an den Hindernissen 2a, 2b sowie am Bordstein reflektierten Signalreflektionen 10 werden von den Sensoren 6, 15 detektiert.

Zeitgleich zu der Aussendung von Signalmustern wird mittels einer im Kraftfahrzeug vorgesehenen, nicht näher dargestellten Wegmesseinrichtung, beispielsweise einem Entfernungsmesser, eine Zuordnung der ausgesandten Signale 9 bzw. der detektierten Signalreflektionen zu Weganteilen 8 und damit zu einer Position des Kraftfahrzeugs 5 längs der Lücke vorgenommen. Die Signalreflektionen 10 werden in der Speichereinheit zwischengespeichert und beispielsweise in Echtzeit in der Auswerteeinheit 7 verarbeitet. Dabei ist die Auswerteeinheit 7 so ausgebildet, dass in den Signalreflektionen 10 im wesentlichen gleichförmige Signalanteile 11 aufgefunden werden. Dies geschieht beispielsweise durch Vergleich mehrerer, chronologisch aufeinanderfolgender Signalreflektionen 10. Sobald in den Signalreflektionen 10 ein im wesentlichen gleichförmiger Signalanteil 11 aufgefunden wurde, können auch chronologisch weiter zurückliegende, in der Speichereinrichtung abgelegte Signalreflektionen 10 hinsichtlich dieser Signalanteile 11 untersucht werden und gegebenenfalls für eine Berechnung der Lückenlänge 1 herangezogen werden.

Die Berechnung der Lückenlänge 1 erfolgt anhand derjenigen aufeinanderfolgenden Weganteile 8, denen konstante Signalanteile 11 zugeordnet werden können. In einer ersten Variante des Verfahrens werden für die Berechnung der Lückenlänge 1 nur die von dem senkrecht zur Hauptfahrtrichtung 16 ausgerichteten, ersten Sensor 6 ermittelten Signalreflektionen 11 berücksichtigt. Damit lässt sich eine exakte Bestimmung der Lückenlänge 1 vornehmen, da nur die von dem ersten Sensor 6 detektierten und von der

Auswerteeinrichtung 7 aufgefundenen Signalreflektionen 10 mit in die Berechnung einbezogen werden. Bei dieser Variante ist ein zumindest nahezu vollständiges Abfahren der Lücke sinnvoll, da ansonsten Informationslücken auftreten können, die zu einer Fehlberechnung der Lückenlänge 1 führen. Bei einer zweiten Variante des Verfahrens werden auch konstante Signalanteile 11 des zweiten, schräg in Hauptfahrtrichtung 16 nach vorne gerichteten, zweiten Sensors 15 mit einbezogen, die über eine Transformation aus einem dem zweiten Sensor 15 zugeordneten Koordinatensystem in ein dem ersten Sensor 6 zugeordneten Koordinatensystem umgerechnet werden können. Durch den schräg nach vorne gerichteten, elliptischen Abstrahlquerschnitt 14 des zweiten Sensors 15 ist eine vollständige Abtastung der Lücke bereits vor einem vollständigen Abfahren der Lücke möglich. Bedingt durch die bei der Transformation zu berücksichtigenden Fehler und die durch die elliptische Abstrahlung 14 bedingte geringere Auflösung des zweiten Sensors 15 ist eine geringere Genauigkeit der Lückenlängenbestimmung zu erwarten. Die Signalreflektionen 10 des zweiten Sensors 15 können weiterhin im Rahmen einer parallel auszuführenden Auswertung zur Ermittlung von Objekten 12 in der zu vermessenden Lücke herangezogen werden, wie beispielsweise in der Figur 2 dargestellt.

Bei einem in Fig. 4 dargestellten Verlauf von Signalreflektionen 10 bei Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs 3 an der durch zwei Hindernisse 2a, 2b begrenzten Lücke weist der erste Sensor 6 einen im wesentlichen zylindrischen Abstrahlquerschnitt 13 auf, während der zweite Sensor 15 einen elliptischen Abstrahlquerschnitt 14 aufweist. Der Abstrahlquerschnitt des zweiten Sensors 15 ist dabei so ausgerichtet, dass eine längere Hauptachse der den elliptischen Abstrahlquerschnitt 14 beschreibenden Ellipse im wesentlichen waagerecht, d.h. parallel zur Hauptfahrtrichtung 16 des Kraftfahrzeugs 3 angeordnet ist, die kürzere Hauptachse der Ellipse ist somit orthogonal zur Hauptfahrtrichtung 16 ausgerichtet und verläuft damit im wesentlichen vertikal . Damit kann der zweite Sensor 15 auf eine vorgebbare Art von Hindernissen, wie z.B. hinter dem Bordstein 18 vorhandene, nicht dargestellte Mauerabschnitte abgestimmt werden, um die Ermittlung der Lückenlänge 1 anhand des Bordsteins 18 durch den ersten Sensor 6 zu erleichtern und eine Fehlinterpretation konstanter Signalanteile 11 zu verhindern. Außerdem ist eine vorteilhafte Lückenlängenberechnung auch bei höheren Geschwindigkeiten ermöglicht. Das in der Fig. 4 dargestellte Schaubild zeigt auf der X-Achse den Verlauf des Signals längs der Hauptfahrtrichtung 16, während auf der Y-Achse die bereits in Abstände umgerechneten Signalreflektionen 10 dargestellt sind. Der Sensor 6 mit dem Abstrahlquerschnitt 13 liefert den Signalverlauf 13a; der Sensor 15, mit dem Abstrahlquerschnitt 14 den Signalverlauf 14a. Wenn sich das Kraftfahrzeug der Lücke nähert, kann der erste Sensor mit dem kreisförmigen Abstrahlquerschnitt 13 den Bordstein in der Lücke erkennen, was sich in dem im Wesentlichen konstanten Signalanteil 11 des Signalverlaufs 13a äußert. Der zweite Sensor mit dem elliptischen Abstrahlquerschnitt 14, der für eine Erkennung von Hindernissen und Objekten in der Lücke vorgesehen ist, liefert einen Signalverlauf 14a, der die beiden Hindernisse erkennen lässt, aber kein Hindernis aufzeigt. Durch die Abtastung der Lücke mittels des ersten Sensors und der Ermittlung des im wesentlichen konstanten Signalanteils 11 kann der Lückenbeginn 19 und das Lückenende 20 präzise ermittelt werden. Dabei repräsentiert der im wesentlichen konstante Signalanteil 11 das Bordsteinecho 21.

Bei einem in Fig. 5 dargestellten Verlauf von

Signalreflektionen 10 bei Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs 3 an der durch zwei Hindernisse 2a, 2b begrenzten Lücke ist der elliptische Abstrahlquerschnitt 14 des zweiten Sensors 15 so ausgerichtet, dass die kürzere Hauptachse der den elliptischen Abstrahlquerschnitt 14 beschreibenden Ellipse im wesentlichen waagerecht, d.h. parallel zur Hauptfahrtrichtung 16 des Kraftfahrzeugs 3 angeordnet ist, während die längere Hauptachse der Ellipse orthogonal zur Hauptfahrtrichtung 16 ausgerichtet ist und damit im wesentlichen vertikal verläuft. Damit können kritische Objekte wie Anhängerkupplungen oder andere von den Hindernisse abragende Gegenstände als beispielsweise stufiger Signalabschnitt eines Anhängerkupplungsechos 22 ermittelt werden, die durch den ersten Sensor 6 mit dem kreisrunden Abstrahlquerschnitt nicht zuverlässig ermittelt werden können.

Bei einem in Fig. 6 dargestellten Verlauf von

Signalreflektionen 10 bei Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs 3 an der durch zwei Hindernisse 2a, 2b begrenzten Lücke ist der elliptische Abstrahlquerschnitt 14 des zweiten Sensors 15 so ausgerichtet, dass die kürzere und die längere Hauptachse der den elliptischen Abstrahlquerschnitt 14 beschreibenden Ellipse jeweils in einem Winkel von 45 Grad zur Hauptfahrtrichtung 16 des Kraftfahrzeugs 3 angeordnet sind. Damit können sowohl die Hindernisse 2a, 2b als auch hinter dem Bordstein 16 angeordnete Mauerabschnitte wie auch kritische Objekte (Anhängerkupplungen und/oder andere von den Hindernisse abragende Gegenstände) vorteilhaft ermittelt werden.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind Sensoreinrichtungen an jeweils beiden, einer Fahrzeugseite zugehörigen Endbereichen angeordnet.

In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind an allen Endbereichen des Kraftfahrzeuges entsprechende Sensoreinrichtungen vorgesehen, so dass eine Vermessung von Lückenlängen zwischen zwei seitlich des Fahrzeug angeordneten Hindernissen in beiden Fahrtrichtungen und auf beiden Fahrzeugseiten ermöglicht wird.

In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest einer der beiden in der Sensoreinrichtung vorgesehenen Sensoren in einem Winkel kleiner bzw. größer 90 Grad zur Hauptfahrtrichtung angeordnet, so dass eine vorteilhafte Erfassung von Objekten und Hindernissen, die sich schräg vor bzw. hinter dem Kraftfahrzeug befinden, gewährleistet ist.

In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten

Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit mit einer Steuerungseinrichtung verbunden, die für eine Durchführung eines automatischen Einparkvorgangs vorgesehen ist und dazu insbesondere für eine Beeinflussung der Fahrtrichtung und Fahrtgeschwindigkeit und/oder für eine Beeinflussung eines Lenkeinschlags einer Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Damit kann eine unterstützter oder auch völlig autonomer Einparkvorgang für das Kraftfahrzeug vorgenommen werden, für den die obenstehend beschriebene Messvorrichtung und das dafür vorgesehene Verfahren zur berührungslosen Vermessung einer Lückenlänge einen wesentlichen Beitrag leisten.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur berührungslosen Vermessung einer Lückenlänge (1) zwischen zwei Hindernissen (2a, 2b) mittels zumindest einer, an einem Kraftfahrzeug (3) angebrachten und zumindest anteilig in Richtung einer Kraftfahrzeugseite (4) sendenden und empfangenden Sensoreinrichtung (5) , die zumindest einen Sensor (6) aufweist, wobei die Sensoreinrichtung mit zumindest einer Auswerteeinheit (7) verbunden ist, gekennzeichnet durch die Schritte: - Bewegung des Kraftfahrzeugs entlang einer zu vermessenden Lücke, - Ermittlung von Weganteilen (8) längs der Lücke durch eine Wegmesseinrichtung, - beim Bewegen des Kraftfahrzeugs AusSendung von Signalen (9) und Empfang von Signalreflektionen (10) durch die Sensoreinrichtung, ^" - Auswertung der Signalreflektionen in der Auswerteeinheit, dabei - Identifizierung eines zumindest im wesentlichen konstanten Signalanteils (11) in den ermittelten Signalreflektionen, und - Berechnung der Lückenlänge anhand derjenigen aufeinanderfolgenden Weganteile, denen konstante Signalanteile zugeordnet werden können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konstanten Signalanteile aus Signalreflektion an der Bordsteinkante resultieren, die insbesondere von einem Sensor mit kreisrundem Abstrahlquerschnitt hervorgerufen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitweilige Speicherung von Signalreflektionen in einer Speichereinheit (12) vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Identifizierung eines zumindest im wesentlichen konstanten Signalanteils die gespeicherten Signalreflektionen auf den im wesentlichen konstanten Signalanteil hin untersucht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen konstante Signalanteile gespeicherter Signalreflektionen bei der Berechnung der Lückenlänge mitberücksichtigt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere am Lückenbeginn (2a) und/oder Lückenende (2b) auftretende, instationäre Signalreflektionen für eine Triggerung der Speichereinheit und/oder der Auswerteeinheit herangezogen werden .

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Sensor mit einem im wesentlichen kreisförmigen Abstrahlquerschnitt (13) für eine Bordsteinerkennung und ein zweiter Sensor (15) mit einem im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt (14) für eine Hinderniserkennung in der Lücke eingesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Sensor mit unterschiedlichen Abtastfrequenzen betrieben werden. . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung der Lückenlänge ohne eine vollständige Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an der Lücke ermöglicht wird.

10. Messvorrichtung zur berührungslosen Vermessung einer Lückenlänge (1) , insbesondere zur Durchführung des ^" Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit zumindest einer, an einem Kraftfahrzeug (3) angebrachten und zumindest anteilig in Richtung einer Kraftfahrzeugseite (4) sendenden und empfangenden Sensoreinrichtung (5) , in der zumindest ein Sensor (6) vorgesehen ist, wobei die Sensoreinrichtung mit zumindest einer Auswerteeinheit (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen im wesentlichen kreisförmigen Abstrahlquerschnitt (13) aufweist und zur Detektion der Bordsteinkante vorgesehen ist.

11. Messvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensoreinrichtung eine Speichereinheit (12) zur zumindest zeitweiligen Speicherung von Signalreflektionen (10) vorgesehen ist.

12. MessVorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sensoreinrichtung zumindest ein zweiter Sensor (15) vorgesehen ist, der einen im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt (14) aufweist.

13. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (6, 15) aus Ultraschallsensor ausgeführt ist.

14. MessVorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor mit dem kreisförmigen Abstrahlquerschnitt für eine im wesentlichen orthogonal zu einer Hauptfahrtrichtung (16) des Kraftfahrzeugs ausgerichtete Abstrahlung ausgebildet ist.

15. Messvorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor mit dem im wesentlichen elliptischen Abstrahlquerschnitt für eine im wesentlichen schräg zu einer Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtete Abstrahlung vorgesehen ist.

16. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung an einem vorderen und/oder hinteren Endbereich des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.