DE10113323C2 - Radarsensorplattform - Google Patents

Radarsensorplattform

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Radarsensorplattform nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Es ist bereits bekannt, eine 24 Gigahertz-Pulsradar- Sensorplattform für die Erfassung von Objekten in kurzer Entfernung einzusetzen, die für eine Precrash Sensierung, eine Einparkhilfe für das automatische Abstandsradar, für eine, tote Winkelerkennung und für eine Fußgängererkennung sowie für eine Parklückenvermessung beim seitlichen Vorbei­ fahren ausgelegt sein kann.
Aus DE 38 44 340 A1 ist eine Radarsensorplattform bekannt, die zur Vermessung einer Parklücke geeignet ist. Es ist eine Ausgabeeinheit vorgesehen, die den Fahrer über einen optimal berechneten Weg des Fahrzeugs in die Parklücke informiert und akustische Anweisungen für das neue momentane Steuermanöver oder optische Anweisungen ausgibt. Weiterhin warnt die Ausgabeeinheit auf Wunsch vor Kollisionen mit ruhenden Kraftfahrzeugen. Aus EP 936 471 A2 ist die selbsttätige Umschaltung auf einen kleineren Beobachtungsteilbereich, also eine Strahlverschmälerung, bei einer Radarsensorplattform bekannt. Dies geschieht etwa rechtwinklig nach der Seite des Fahrzeugs. Aus GB 230955 A ist es bekannt, von einem Long-Range-Radar mit schmalem Öffnungswinkel auf ein anderes Sensorsystem, nämlich auf ein Ultraschallsensorsystem mit konstantem breiterem Öffnungswinkel und kürzerer Reichweite umzuschalten. Aus WO 91/09323 ist ein Radarsystem bekannt, bei dem die Strahldivergenz geschwindigkeitsabhängig verändert wird. Aus DE 38 13 083 A1 ist die Berechnung von Daten zur Steuerung eines Einparkvorganges bekannt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Radarsensorplattform mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vor­ teil, dass die Mindestbreite einer Parkbucht bzw. Parklücke genau vermessen wird. Dieses Meßergebnis wird dem Fahrer digital angezeigt. Somit entfallen vorteilhafterweise sub­ jektive Breitenschätzungsfehler von Parklücken. Akustische und/oder optische Warnsignale können statt einer direkten Anzeige einen Fahrer informieren, ob die Parklücke für ihn geeignet ist. Dabei kann sich bei einer zunehmenden Parklüc­ kenschmalheit die Intensität der Warnung steigern.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnah­ men und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Radarsensorplatt­ form möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der horizontale Öffnungswin­ kel, der für die Parklückenbreitenvermessung verwendet wird, wenigstens 170° beträgt. Damit ist gewährleistet, dass eine exakte Vermessung der Parklücke ermöglicht wird.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass in dem Speicher, der mit dem Prozessor verbindbar ist, ein fahrzeugspezifischer Schwellwert für die Parklücke an Breite abspeicherbar ist und dieser Schwellwert mit der gemessenen Breite der Park­ lücke die Ausgabe durch die Mittel der akustischen und/oder optischen Ausgabe bestimmt.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die gemessene Parklücken­ breite auf einer Anzeige dargestellt wird, so dass ein Fah­ rer diese Information direkt verwerten kann. Dies kann vor­ teilhafterweise dadurch erweitert werden, dass die Lücken neben dem Fahrzeug ebenfalls angezeigt werden.
Des weiteren ist es von Vorteil, dass die akustischen und optischen Ausgaben derart von dem Prozessor angesteuert werden, dass ein zentriertes Einparken möglich ist. Dies kann dadurch erweitert werden, dass durch Vorgabe von Ab­ ständen, die einzuhalten sind, zu den benachbarten Fahrzeu­ gen, eine optimale Parkplatzausnutzung gewährleistet wird.
Schließlich ist es auch von Vorteil, dass die Radarsensor­ plattform wenigstens in der Fahrzeugvorder- oder in der Fahrzeugrückseite eingebaut ist, so dass eine optimale Wir­ kungsweise der Radarsensorplattform ermöglicht wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 schematisch eine Einpark­ situation, Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Radarsensorplattform und Fig. 3 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung
Da das optimale Einparken aufgrund einer zunehmenden Zahl von Kraftfahrzeugen bei einer mehr oder weniger gleich blei­ benden Größe der verfügbaren Parkräume ein immer schwierige­ res Unterfangen wird, ist es notwendig, einem Fahrer eine automatische Hilfe beim Einparken zur Verfügung zu stellen, um den Parkvorgang sicherer und effizienter zu gestalten. Erfindungsgemäß wird eine Radarsensorplattform vorgeschla­ gen, die zur Abstandsmessung einer Parklücke von einem Fahr­ zeug verwendet wird. Dabei werden hier insbesondere vier Radarsensoren verwendet, wobei vor allem die äußeren Radar­ sensoren dazu eingesetzt werden, um den horizontalen Öff­ nungswinkel auf wenigstens 170° zu erhöhen. Dies ist für die Ausmessung der Parklücken besonders vorteilhaft.
Der hier verwendete Radarsensor arbeitet bei einer Frequenz von 24 Gigahertz, die insbesondere für die Nahbereichselek­ tion geeignet ist, da diese Frequenz in der Atmosphäre eine hohe Dämpfung aufweist. Diese Radarsensoren werden daher auch als Short Range Radarsensoren bezeichnet. Der vertikale Öffnungswinkel dieser Radarsensoren beträgt hier wie auch sonst üblicherweise 20°. Normalerweise, beispielsweise für die Precrash Sensorik wird ein horizontaler Öffnungswinkel von 140° verwendet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Einparksituation. Ein Fahrer eines Fahrzeugs 1, das vier Radarsensoren 6 auf der Fahr­ zeugvorderseite aufweist, möchte einparken und hat sich dazu die Parklücke 2 ausgesucht. Parklücke 2 befindet sich zwi­ schen den parkenden Fahrzeugen 3 und 4. Die Radarsensoren 6 sind so ausgerichtet, dass sie einen horizontalen Öffnungs­ winkel von 170° abdecken, der durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Die gestrichelten Linien sind durch einen Kreisbogen begrenzt, der die Reichweite der Radarsensoren definiert. Aufgrund der Messung der Radarsensoren 6 erkennt ein Prozessor in dem Fahrzeug 1, dass die Parklücke 2 zu schmal ist. Daher kann das Fahrzeug 1 hier nicht einparken. Wertvolle Zeit wird damit gewonnen und ein eventuell in einer Beschädigung endender Einparkversuch wird erst gar nicht initiiert.
Es ist möglich, dass nicht nur die äußeren Radarsensoren 6, sondern auch die anderen Radarsensoren 6 in der Mitte ein­ stellbar sind. Insbesondere durch eine elektronische Ein­ stellung kann der Öffnungswinkel, der normalerweise für die Precrash Sensorik 140° beträgt, auf 170° vergrößert werden.
Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Ra­ darsensorplattform mit angeschlossenen Geräten. Eine Radar­ sensorplattform 27 weist vier Radarsensoren 6 auf, an die jeweils Ansteuerungsmodule 7, 8, 9 und 10 angeschlossen sind. Diese Ansteuerungsmodule 7, 8. 9 und 10 sorgen sowohl für eine elektrische als auch elektromechanische Ansteue­ rung. Die elektromechanische Ansteuerung gilt insbesondere zur Veränderung des horizontalen Öffnungswinkels. Die elek­ trische Ansteuerung umfaßt die Bereitstellung der Mikrowel­ len, die für die Radarsensierung benötigt werden, und auch den Empfang der am Hindernis reflektierten Mikrowellen.
Über jeweilige Daten-Ein/Ausgänge sind die Ansteuerungsmodu­ le 7, 8, 9 und 10 mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten Daten-Ein/Ausgang eines Prozessors 11 verbunden. Hier ist auch eine Busverbindung möglich. Über einen fünften Daten-Ein/Ausgang ist der Prozessor 11 mit einem Speicher 12 verbunden, der zur Zwischenspeicherung von Ergebnissen dient, aber auch als Permanentspeicher für Schwellwerte. Über einen ersten Datenausgang ist der Prozessor 11 mit einer Ansteuerung 13 verbunden, die an einen Eingang einer Anzeige 14 angeschlossen ist. Über einen zweiten Datenaus­ gang ist der Prozessor 11 mit einer Audioansteuerung 15 verbunden, die an einen Eingang eines Lautsprechers 16 ange­ schlossen ist. Die Ansteuerung 13 sorgt dafür, dass Daten, die vom Prozessor 11 kommen, entsprechend auf einer Anzeige 14 dargestellt werden. Hier ist es der Wert 3 Meter. Die Audioansteuerung 15 setzt die Signale vom Prozessor in ana­ loge Audiosignale um, verstärkt diese und nutzt dann den Lautsprecher 16 zur akustischen Wiedergabe. Über einen Da­ teneingang ist der Prozessor 11 mit einer Signalverarbeitung 28 verbunden, an die wiederum eine Eingabevorrichtung 29 angeschlossen ist. Die Eingabevorrichtung 29 befindet sich in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 1 und über diese Eingabe­ vorrichtung 29 gibt ein Fahrer an, dass er eine Parklücken­ vermessung durchzuführen wünscht. Dies wird dann über die Signalverarbeitung 28 an den Prozessor 11 weitergeleitet. Als Eingabevorrichtung 29 können dabei Taster oder auch eine Sprachsteuerung dienen.
In Abhängigkeit von den Eingaben, die an der Eingabevorrich­ tung 29 vorgenommen werden, steuert der Prozessor 11 über die Ansteuerungen 7, 8, 9 und 10 die Radarsensoren 6 an, um gegebenenfalls bei einer Parklückenvermessung den horizonta­ len Öffnungswinkel der Radarsensoren 6 zu erhöhen. In Abhän­ gigkeit von den Meßsignalen gibt der Prozessor 11 über die Anzeige 14 und den Lautsprecher 16 Signale zum Fahrer aus. Als Meßprinzip wird hier das Pulsradarverfahren verwendet. Es ist jedoch auch ein Dopplerverfahren möglich. Bei dem Pulsradarverfahren wird die Zeit vermessen, die von einem abgesendeten Puls bis zu seinem Wiedereintreffen nach einer Reflexion an dem Objekt vergangen ist. Daraus ist dann die Entfernung zu dem Objekt bestimmbar. Es sind auch mehr als vier Radarsensoren 6 möglich, die gegebenenfalls die Auflö­ sung verbessern. Hat der Prozessor 11 die Parklücke, die die Radarsensoren 6 vermessen haben, ermittelt, kann daraus der Prozessor 11 den Abstand zu den Fahrzeugen 3 und 4 bestim­ men. Ergibt sich daraus eine Breite der Parklücke, die klei­ ner ist als die Fahrzeugbreite des Fahrzeugs 1, das der Prozessor 11 durch einen Vergleich mit einem fahrzeugspezi­ fischen, im Speicher 12 abgelegten Schwellwert erkennt, dann wird der Fahrer über den Lautsprecher 16 und die Anzeige 14 gewarnt, dass hier ein Einparken nicht möglich ist. Ist jedoch die Parklücke breit genug, dann kann der Fahrer über die Eingabevorrichtung 29 wählen, dass er zentriert einpar­ ken möchte. Dabei hilft ihm dann der Prozessor 11 durch die Messung mit den Radarsensoren 6 und die Ausgabe über den Lautsprecher 16 und die Anzeige 14, indem der Prozessor 11 durch entsprechende optische und akustische Signale den Fahrer darauf hinweist, dass er immer in der Mitte zwischen den Fahrzeugen 3 und 4 bleibt. Dadurch wird ein Regelkreis realisiert, bei dem der Fahrer das Stellwerk und die Radar­ sensorplattform die Meßeinheit ist.
Dem Fahrer ist es jedoch überlassen, auch anders, also nicht zentriert, einzuparken. Dabei werden über die Anzeige 14 dem Fahrer die Seitenabstände zu den Hindernissen 3 und 4 darge­ stellt.
In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens dargestellt. Im Verfahrensschritt 17 schaltet ein Fahrer mit der Eingabevorrichtung 29 die Parklückenbreiten­ messung ein. In Verfahrensschritt 18 erfolgt dann über den Prozessor 11 die Einstellung der Radarsensoren 6 auf einen breiteren horizontalen Öffnungswinkel von 170°, und es wird vom Prozessor 11 der Algorithmus zur Parklückenvermessung geladen. Dieser Algorithmus befindet sich im Speicher 12. Ebenso die entsprechenden fahrzeugspezifischen Schwellwerte, die angeben, in welche Parklücke das Fahrzeug 1 noch einpar­ ken kann. In Verfahrensschritt 19 erfolgt die Messung der Abstände durch die Radarsensoren 6 und die Auswertung der Radarsensorsignale durch den Prozessor 11. Damit sind dann die Abstände in der Parklücke bekannt. In Verfahrensschritt 20 wird daraus dann die Breite der Parklücke bestimmt. In Verfahrensschritt 21 wird diese Breite mit der minimalen Breite für das Einparken mit dem Fahrzeug 1 mit dem fahr­ zeugspezifischen Schwellwert verglichen. Ist die Breite größer als dieser Schwellwert, dann wird in Verfahrens­ schritt 23 mit der Anzeige fortgefahren, dass in die Park­ lücke 2 mit dem Fahrzeug 1 eingeparkt werden kann. Dabei werden auch Mindestabstände von beispielsweise 0,5 Metern zu den seitlich parkenden Fahrzeugen 3 und 4 mit eingerechnet. Ist jedoch die Parklücke zu eng, dann wird in Verfahrens­ schritt 22 angegeben, dass die Parklücke 2 nicht für das Parken mit dem Fahrzeug 1 geeignet ist. Eventuell wird dabei eine Zahlenangabe eingegeben, die es dem Fahrer erlaubt, eventuell dennoch einen Parkvorgang zu versuchen, falls das Fahrzeug hineinpaßt und die Seitenabstände zu den Fahrzeugen 3 und 4 unter einem halben Meter sinken. In Verfahrens­ schritt 24 wird dann, wenn das Parken in Verfahrensschritt 21 als möglich angezeigt wird, abgefragt, ob der Fahrer ein zentriertes Parken wünscht. Dies gibt er dann mittels der Eingabevorrichtung 29 ein, wobei dann in Verfahrensschritt 25 mit dem Lautsprecher 16 und der Anzeige 14 dem Fahrer geholfen wird, zentriert in die Parklücke einzuparken. Wünscht der Fahrer kein zentriertes Einparken, dann wird in Verfahrensschritt 26 diese Funktion nicht angewendet. Der Fahrer wird dann beim Einparken durch Minimalabstände zu den Fahrzeugen 3 und 4 gewarnt.

Claims (7)

1. Radarsensorplattform (27) zur Parklückenbreitemessung in einem Fahrzeug (1), wobei die wenigstens eine Radarsensorplattform (27) mit einem Prozessor (11) verbindbar ist, wobei zur Warnung Mittel (14, 16) zur akustischen und/oder optischen Ausgabe, die von dem Prozessor (11) ansteuerbar sind, vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Radarsensoren (6) auf der wenigstens einen Radarsensorplattform (27) auf einer Fahrzeugseite vorhanden sind, dass eine Eingabevorrichtung (29) vorhanden ist, die zur Aktivierung einer Messung einer Parklückenbreite mit der wenigstens einen Radarsensorplattform (27) dient, und dass dann im Falle der Aktivierung die wenigstens vier Radarsensoren (6) ihren horizontalen Öffnungswinkel gegenüber einer Verwendung für die Precrashsensorik vergrößern und die Mittel (14, 16) zur akustischen und/oder optischen Ausgabe in Abhängigkeit von der Messung der Parklückenbreite ein Signal abgeben.
2. Radarsensorplattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Öffnungswinkel wenigstens 170° beträgt.
3. Radarsensorplattform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicher (12), der mit dem Prozessor (11) verbindbar ist, ein fahrzeugspezifischer Schwellwert für die Parklückenbreite abspeicherbar ist und dass in Abhängigkeit von einem Vergleich des Schwellwerts mit der gemessenen Parklückenbreite die Mittel (14, 16) zur akustischen und/oder optischen Ausgabe das Signal ausgeben.
4. Radarsensorplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur akustischen und/oder optischen Ausgabe eine Anzeige (14) aufweisen, auf der als das Signal die gemessene Parklückenbreite angezeigt wird.
5. Radarsensorplattform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenabstände des Fahrzeugs (1) in der Parklücke anzeigbar sind.
6. Radarsensorplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (11) so ausgebildet ist, dass der Prozessor (11) die Mittel (14, 16) zur akustischen und/oder optischen Ausgabe derart ansteuert, so dass ein zentriertes Einparken möglich ist.
7. Radarsensorplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Radarsensorplattform (27) in der Fahrzeugvorder- und/oder der Fahrzeugrückseite eingebaut ist.
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