DE102005028361A1

DE102005028361A1 - Vorrichtung zur Erkennung Fahrbahn begrenzender Hindernisse

Info

Publication number: DE102005028361A1
Application number: DE102005028361A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Görnig; Michael Dr. Beuschel; Werner Dipl.-Ing.(FH) Steiner
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Aumovio Microelectronic GmbH
Priority date: 2005-06-18
Filing date: 2005-06-18
Publication date: 2006-12-28

Abstract

Eine Vorrichtung zur Erkennung von insbesondere flachen Hindernissen, die zur Beschädigung eines fahrenden Kraftfahrzeugs führen können, wird vorgestellt. Dazu ist ein schmaler Abtaststrahl pro Fahrzeugseite, insbesondere mit einem Abtastwinkel kleiner als 5 DEG x 5 DEG , im Wesentlichen vertikal auf den Boden seitlich des Fahrzeugs gerichtet. Der Abstand zwischen Fahrzeug und Auftreffpunkt des Strahls auf dem Boden überschreitet nicht 50 cm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung Fahrbahn begrenzender Hindernisse, insbesondere flache Hindernisse z.B. einen Randstein im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeugs.

Bei einem Sensor unterstützten Einparkvorgang wird üblicherweise die Tiefe der Parklücke aus dem Abstand der bereits dort parkenden Fahrzeuge ermittelt. Wird eine Parklücke jedoch in einer geringeren Tiefe von einem Hindernis z.B. Randstein begrenzt, kann es während des Einparkvorgangs zu einer Beschädigung der Räder bzw. Reifen oder Felgen durch eine ungünstige Kollision mit dem Hindernis kommen. Eine Sensoranordnung zur Unterstützung des Einparkvorgangs wird in DE 10146712 vorgestellt. Von an der Fahrzeuglängsseite angeordneten Sendern wird ein horizontales Signal senkrecht zur Fahrzeuglängsachse ausgestrahlt. Reflektierte Strahlen werden von einer Empfängeranordnung detektiert und die Laufzeit des Signals wird gemessen. Mit dieser Vorrichtung werden die Abmessungen einer Parklücke erfasst. Als Abtaststrahlen werden Infrarot- oder Ultraschallstrahlen vorgeschlagen. Bei einem senkrecht zur Fahrzeuglängsachse gerichteten Abtastsignal wird eine hohe Abtastfrequenz benötigt, um die Anfangs- bzw. Endposition des geparkten Fahrzeugs genau zu erfassen. Eine weitere Vorrichtung ist in DE 69710579 beschrieben. Es wird mindestens ein Messbündel ausgesendet, das auf den Boden in den Bereich der geparkten Fahrzeuge gerichtet ist. Befindet sich ein Hindernis z.B. ein geparktes Auto im Messbereich der Vorrichtung, so ist die Laufzeit des reflektierten Lichts kürzer, als wenn es auf den Boden treffen würde. Das Messbündel ist in einer vertikalen Ebene angeordnet. Typischerweise wird ein Bereich mit einem Abstand von 30...150cm vom Fahrzeug erfasst. Die Distanz zu einem Fahrzeug bzw. zum Boden kann in Abhängigkeit des vertikalen Winkels α bestimmt werden.

Die oben beschriebenen Sensoranordnungen erfassen keine flachen Hindernisse im Nahbereich des Fahrzeugs, so dass während eines Einparkvorgangs, d.h. einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs in eine Parklücke hinein, möglicherweise Fahrbahn begrenzende flache Hindernisse z.B. Randsteine vor einer Berührung durch die Räder des Fahrzeugs nicht erkannt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Erkennung Fahrbahn begrenzender Hindernisse, insbesondere flache Hindernisse z.B. einen Randstein, im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeugs zu erkennen.

Die Aufgabe wird erfinderisch gemäß einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung auf.

Zur Detektion Fahrbahn begrenzender Hindernisse wird ein möglichst schmaler Abtaststrahl mit einer Divergenz von 5° × 5° eingesetzt. Dieser wird im Wesentlichen, d.h. in einem nicht zu flachen Winkel seitlich auf beiden Seiten des Fahrzeugs in Richtung zur Fahrbahnoberfläche hin ausgerichtet. Der Abstand zwischen Fahrzeug und Auftreffpunkt des Strahls auf dem Boden überschreitet dabei nicht 50 cm, um eine Überwachung im Nahbereich zu gewährleisten. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird ein Abstand von 30 cm nicht überschritten.

Insbesondere schließen die Ebene senkrecht zur Querrichtung des Fahrzeugs und der Abtaststrahl einen Winkel von 10° < α < 30° ein. Wird die Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs betrachtet, so kann der Abtaststrahl genau in dieser Ebene liegen oder ggf. mit ihr einen Winkel β einschließen, wobei 0° ≤ β < 45° gilt. Ein Abtaststrahl mit β ≠0 ist vorteilhaft, um z.B. beim Zurücksetzen des Fahrzeugs Hindernisse hinter dem Fahrzeug zu erfassen. Es ist vorteilhaft, wenn der Erfassungsbereich die Fahrbahn möglichst auf Höhe des hinteren Kotflügels oder dahinter liegt, um ein möglichst frühzeitiges Reagieren bzw. Warnen zu ermöglichen. In der Regel wird β wesentlich kleiner als 45° gewählt. Ein weitere Option der Ausführung der Erfindung besteht darin, den Winkel β der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs anzupassen und entsprechend den Erfassungsbereich vorwärts-seitlich bzw. rückwärts-seitlich am Fahrzeug anzuordnen. Weitere Ausführungsmöglichkeit sind die Verwendung mehrere Messstrahlen mit festem α und unterschiedlichen β oder ein beweglicher Abtaststrahl, der nacheinander die genannten Erfassungsbereiche scannt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird ein Hindernis an einem sich rasch ändernden Abstandssignal erkannt. Der Sensor wertet die Änderung des gemessenen Abstands aus. Zur Erkennung von insbesondere flachen Objekten ist eine hohe relative Abstandsauflösung von ca. 5 cm erforderlich, aber keine hohe Absolutgenauigkeit.

Vorzugsweise wird der der Abtaststrahl nur bei langsamen Fahrt mit einer Geschwindigkeit v<30km/h aktiviert. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einem Sensor zur Parklückenerfassung kombiniert.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung, insbesondere Sender und Empfänger, im Bereich der hinteren Fahrzeugbeleuchtung (Rückleuchte, Blinker, etc.) angebracht.

Die Vorrichtung warnt den Fahrer vor einer möglichen Überfahrt über ein Fahrbahn begrenzende Hindernis. Zudem kann z.B. die geplante Trajektorie für den Einparkvorgang so geändert werden, dass das Fahrzeug nicht beschädigt wird. Eine Beschädigung wird durch ein gezieltes Überfahren des Objekts in einer geeigneten Art mit einem geeigneten Winkel verhindert oder das Überfahren des Hindernisses wird vermieden.

Zur weiteren Verdeutlichung von vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung dienen 1 und 2.
1: Kraftfahrzeug mit seitlichem Abtaststrahl
2: Simulation eines Sensorsignals
Ein Kraftfahrzeug 1 mit seitlichem Abtaststrahl 2, der mit einem vertikalen Winkel α auf den Boden gerichtet ist, wird in 1 dargestellt. Der Abtaststrahl trifft mit einem Abstand d zum Fahrzeug auf dem Boden auf. Der Winkel β ist in dieser Projektionsebene nicht sichtbar. Im linken Bild trifft der Abtaststrahl 2 auf den Boden, im rechten Bild erfasst der Abtaststrahl 2 einen Randstein 3, der parallel zu Fahrzeug verläuft.
In 2 ist ein simuliertes Sensorsignal über der Zeit aufgetragen. Bei 800 ms ist ein deutlicher Sprung in der Messkurve zu beobachten, der ein Hindernis z.B. einen Randstein 3 wie in 1 rechts anzeigt. Durch die Höhe des Hindernisses verkürzt sich die Laufzeit des Teilstrahls, der auf das Hindernis trifft, und es wird ein größeres Signal im linken Teil des Zeitstrahls beobachtet.

Claims

Vorrichtung zur Erkennung von Hindernissen, die zur Beschädigung eines fahrenden Kraftfahrzeugs (1) führen können, dadurch gekennzeichnet, dass ein schmaler Abtaststrahl (2) pro Fahrzeugseite, insbesondere mit einem Abtastwinkel kleiner als 5° × 5°, im Wesentlichen vertikal auf den Boden seitlich des Fahrzeug gerichtet ist, wobei der Abstand zwischen Fahrzeug und Auftreffpunkt des Strahls auf dem Boden 50 cm nicht überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Fahrzeug (1) und Auftreffpunkt des Strahls auf dem Boden 30 cm nicht überschreitet.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtaststrahl mit der Ebene senkrecht zur Querrichtung des Fahrzeugs einen Winkel von 10° < α <30° einschliesst.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hindernis (3) an einem sich rasch ändernden Abstandssignal erkannt wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtaststrahl (2) nur bei langsamen Fahrt, insbesondere bei einer Geschwindigkeit v<50km/h, aktiv ist
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Sensor zur Parklückenvermessung kombiniert ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass des Sensor im Bereich der hinteren Fahrzeugbeleuchtung z.B. Rückleuchte oder Blinker angeordnet ist.