DE102004051690A1 - Kraftfahrzeug mit einem Parklückendetektor - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einem Parklückendetektor Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Messgerät (2, 30) zum Messen eines Objektabstandes (R) zwischen dem Messgerät (2, 30) und einem Objekt (5, 10, 11, 18, 19) sowie eines Objektwinkels (alpha) zwischen einer Referenzrichtung (HSR) und einer Geraden zwischen dem Objekt (5, 10, 11, 18, 19) und dem Messgerät (2, 30), wobei das Kraftfahrzeug (1) einen Parklückendetektor (20, 23) zur Bestimmung der Größe (LPL, TPL) einer Parklücke (12, 14, 15), in Abhängigkeit der Geschwindigkeit (vFZG) des Kraftfahrzeuges (1), in Abhängigkeit des Objektabstandes (R) und in Abhängigkeit des Objektwinkels (alpha) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Parklückendetektor zur Bestimmung der Größe einer Parklücke.
  • Aus der DE 101 14 932 A1 ist eine Vorrichtung zur Erkennung von Parklücken für ein Straßenfahrzeug bekannt, die aus einem Entfernungssensor, welcher eine Abfolge von zweidimensionalen Entfernungsprofilen erzeugt, aus einer Datenverarbeitungseinheit und einer Speichereinheit, welche aufeinander folgende Entfernungsprofile verarbeitet, speichert und aus einer Aneinanderreihung einer aufeinander folgenden Menge von Entfernungsprofilen ein dreidimensionales Abbild der Umgebung erzeugt, und aus einem Mittel zur Bestimmung des zurückgelegten Weges des Straßenfahrzeuges zwischen jedem einzelnen erzeugten Entfernungsprofil besteht.
  • Aus der EP 0 305 907 B1 ist eine Einparkhilfsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem an einer Fahrzeugaußenseite angeordneten Sender für ein in Richtung auf einen eine Parklücke begrenzenden Körper abgestrahltes Sendesignal und einen zugeordneten Empfänger für das Reflexsignal bekannt, wobei das Sendesignal auf einen kleinen Ausstrahlwinkel begrenzt und quer zur Längsachse des Kraftfahrzeugs abgestrahlt wird, wobei das während der Vorbeifahrt an der Parklücke gewonnene Reflexsignal im Bereich der Parklücke sich deutlich von dem Reflexsignal außerhalb der Parklücke unterscheidet und wobei das Reflexsignal einer Vergleichseinrichtung zugeführt ist, die als weitere Eingangsgröße einen für den zurückgelegten Weg charakteristischen Wert erhält.
  • Die EP 0 936 471 A2 offenbart ein Fahrzeug mit einer Objekterfassungseinrichtung zur Erfassung von Objekten in einem Beobachtungsbereich vorgegebener Horizontalerstreckung mit Mitteln zur strahlungsbasierten Abtastung des Beobachtungsbereichs und einer den Abtastmitteln nachgeschalteten Auswerteeinheit, wobei die Auswerteeinheit die Abtastinformationen von zwei oder mehr streifenförmigen Teilbereichen des Beobachtungsbereichs mit zur Fahrzeuglängsrichtung unterschiedlich geneigten oder in Fahrzeuglängsrichtung gegeneinander versetzten Horizontalkomponenten zeitaufgelöst auswertet und anhand der Ansprechreihenfolge der Beobachtungsteilbereiche sich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegende Objekte von stehenden und entgegenkommenden Objekten unterscheidet.
  • Die DE 101 46 712 A1 offenbart eine Einparkhilfsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem an einer Fahrzeugaußenseite angeordneten Sender für ein zumindest annähernd senkrecht zur Fahrzeuglängsachse abgestrahltes, auf einen kleinen Ausstrahlwinkelbereich beschränktes Sendesignal und einen zugeordneten Empfänger für das Reflexsignal, wobei das Sendesignal aus zwei Teilstrahlen gebildet ist, die eine annähernd flächenförmige Abstrahlcharakteristik besitzen, wobei die beiden Flächen zumindest annähernd senkrecht zueinander stehen.
  • Aus der DE 199 20 090 A1 und der DE 298 04 296 U1 ist eine elektronische PKW-Parkhilfe zur Erleichterung des Einparkens neben einem Bordstein durch Warnung vor dessen Berührung bekannt, wobei Ultraschallsensoren seitlich am Fahrzeug angebracht sind, wobei ein Steuerungssystem vorgesehen ist, das durch die Ultraschallsensoren gemeldete Abstände zum Bordstein erkennt bzw. errechnet und nach Erreichen festgelegter Abstände ein Signal meldet, wobei weit reichende Sensoren nur im unteren Geschwindigkeitsbereich ein Signal melden, wobei das Steuerungssystem erkennt, wenn die Sensoren den ungefähr gleichen Abstand zum Bordstein haben, und kein Signal meldet, wenn die weit reichenden Sensoren zur gleichen Zeit durchbrochen werden, und wobei die Reichweite von weniger weit reichenden Sensoren bei höherer Geschwindigkeit verkürzt wird.
  • Die DE 697 10 579 T2 offenbart eine Vorrichtung zur Messung von Parklücken, die zur Ausstattung eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, wobei die Vorrichtung zur Messung von Parklücken einen Näherungssensor, der ein Messbündel in Richtung auf eine Reihe geparkter Fahrzeuge aussendet, um das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Fahrzeugs neben dem ausgestatteten Fahrzeug festzustellen, und einen Kilometerzähler umfasst, der mit dem Näherungssensor gekoppelt ist, um die Länge eines freien Platzes zu messen, der zwei bereits geparkte Fahrzeuge trennt, wobei 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 in dem Fall, dass ein Fahrzeug geparkt ist, auf das Fahrzeug oder bei Fehlen eines geparkten Fahrzeugs auf den Boden trifft.
  • Aus der DE 101 51 965 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Nahbereicherkennungssystems eines Fahrzeuges bekannt, wobei die Höhe eines sich in dem Detektionsbereich wenigstens eines Sensors eines Objekts bzw. die Höhendifferenz zwischen Objekt und Sensor aus wenigstens einer der Messgrößen Höhe des Sensors, radialer Abstand des Sensors in einer Position zu dem Objekt, radialer Abstand des Sensors zu dem Objekt in einer weiteren Position und zurückgelegter Weg des Fahrzeuges zwischen den vorgenannten Sensorpositionen bestimmt wird.
  • Eine weitere Einparkhilfe ist aus der US 701 122 bekannt.
    •
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, das Einparken eines Kraftfahrzeuges weiter zu erleichtern.
  • Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einem Messgerät zum Messen eines Objektabstandes zwischen dem Messgerät und einem Objekt sowie eines Objektwinkels zwischen einer Referenzrichtung und einer Geraden zwischen dem Objekt und dem Messgerät gelöst, wobei das Kraftfahrzeug einen Parklückendetektor zur Bestimmung der Größe einer Parklücke in Abhängigkeit des Objektabstandes und in Abhängigkeit des Objektwinkels sowie vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges aufweist. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges im Sinne der Erfindung soll auch eine Radumdrehung und ähnliche Größen umfassen, die auf die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges schließen lassen.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Messgerät eine Abstrahlvorrichtung zum Abstrahlen eines Sendesignals auf. Dabei ist in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Referenzrichtung eine Hauptstrahlrichtung der Abstrahlvorrichtung. Abstrahlen eines Sendesignals (in die Hauptstrahlrichtung) im Sinne der Erfindung kann insbesondere eine Strahlform einer Keule umfassen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass ein ausreichender Teil der Sendeleistung auf das Objekt trifft. Die Hauptstrahlrichtung kann dabei das Zentrum der Keule sein.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Messgerät eine erste Empfangseinrichtung zum Empfang eines von dem Objekt reflektierten Reflexionssignals des abgestrahlten Sendesignals und zumindest eine zweite Empfangseinrichtung zum Empfang des von dem Objekt reflektierten Reflexionssignals des abgestrahlten Sendesignals auf.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Referenzrichtung im Wesentlichen orthogonal zu einer Ebene durch die erste Empfangseinrichtung und die zweite Empfangseinrichtung.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Messgerät zumindest einen ersten Mischer zum Mischen des Sendesignals mit dem mittels der ersten Empfangseinrichtung empfangenen Reflexionssignal und zumindest einen zweiten Mischer zum Mischen des Sendesignals mit dem mittels der zweiten Empfangseinrichtung empfangenen Reflexionssignal auf.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Referenzrichtung im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Kraftfahrzeuges.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist mittels des Messgerätes der Objektabstand und der Objektwinkel in Bezug auf ein Objekt mit einer Höhe von weniger als 25cm, insbesondere mit einer Höhe von weniger als 10cm, bestimmbar.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug einen Einparkassistenten zum selbständigen Einparken des Kraftfahrzeuges und/oder zur Vorgabe eines Lenkwinkels zum Einparken in Abhängigkeit der Größe der Parklücke auf.
  • Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
    •
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren gleiche oder gleichartige Gegenstände bezeichnen. Dabei zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges,
  • 2 ein Beispiel einer Verkehrssituation,
  • 3 ein Beispiel einer weiteren Verkehrssituation,
  • 4 ein Beispiel einer weiteren Verkehrssituation,
  • 5 ein Ausführungsbeispiel eines Parklückendetektors,
  • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Parklückendetektors,
  • 7 ein Ausführungsbeispiel für ein Radargerät in schematischer Darstellung,
  • 8 ein Ausführungsbeispiel für ein Frequenz-Zeit-Diagramm,
  • 9 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung von Antennen,
  • 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung von Antennen und
  • 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Radargerät in schematischer Darstellung.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges 1 mit einem in einer Einbauhöhe H angeordneten Messgerät 2 zum Messen eines Objektabstandes R zwischen dem Messgerät 2 und einem Objekt wie einem in 1 dargestellten Bordstein 5 sowie eines Objektwinkels α zwischen einer Referenzrichtung bzw. Hauptstrahlrichtung HSR und einer Geraden zwischen dem Objekt und dem Messgerät 2. Die Referenzrichtung bzw. Hauptstrahlrichtung HSR ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Kraftfahrzeuges 1.
  • Das Kraftfahrzeug 1 weist weiterhin einen Parklückendetektor zur Bestimmung der Größe einer – z. B. in 2 zwischen zwei Kraftfahrzeugen 10 und 11 gebildeten – Parklücke 12 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1, in Abhängigkeit des Objektabstandes R und in Abhängigkeit des Objektwinkels α auf.
  • 3 zeigt ein Beispiel einer weiteren Verkehrssituation, wobei zwischen den Kraftfahrzeugen 10 und 11 ein Absperrpoller 18 angeordnet ist, der im Zusammenwirken des Parklückendetektors mit dem Messgerät 2 ebenso wie der Bordstein 5 und das Kraftfahrzeug 10 als ein die mit Bezugszeichen 14 bezeichnete Parklücke begrenzendes Objekt erkannt wird. 4 zeigt ein Beispiel einer weiteren Verkehrssituation, wobei eine Parklücke 15 zwischen einem Absperrpoller 19 und dem Kraftfahrzeug 11 erkannt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Größe der Parklücke 12, 14 oder 15 durch die Parklückenlänge LPL der Parklücke 12, 14 bzw. 15 und die Parklückentiefe TPL der Parklücke 12, 14 bzw. 15 definiert.
  • 5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele je eines Parklückendetektors 20 bzw. 23 zur Bestimmung der Größe einer Parklücke in Form einer Parklückenlänge LPL und einer Parklückentiefe TPL. Der Parklückendetektor 20 bzw. 23 bestimmt die Parklückenlänge LPL und die Parklückentiefe TPL dabei in Abhängigkeit der Geschwindigkeit vFZG des Kraftfahrzeuges 1 und in Abhängigkeit des von dem Messgerät 2 ausgegebenen Objektabstandes R und Objektwinkels α.
  • 7 zeigt ein Radargerät 30, das als Messgerät 2 zur Bestimmung des Objektabstandes R und des Objektwinkels α verwendbar ist. Das Radargerät 30 weist einen Radarsensor 40 und eine Auswertevorrichtung 41 auf. Das Radargerät 30 weist einen Oszillator bzw. einen Signalgenerator 31 zur Erzeugung eines Sendesignals s(t), eine Sendeantenne 35 zur Abstrahlung des Sendesignals s(t) und eine Empfangsantenne 36 zum Empfang eines von einem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 reflektierten Reflexionssignals r1(t) des abgestrahlten Sendesignals s(t) auf. t bezeichnet dabei die Zeit.
  • Das mittels des Signalgenerators 31 erzeugte Sendesignal s(t) umfasst in beispielhafter Ausgestaltung zumindest zwei Signalabschnittsfolgen, eine erste Signalabschnittsfolge und eine zweite Signalabschnittsfolge, mit zumindest je zwei zeitlich alternierenden Signalabschnitten, wobei sich die zumindest zwei Signalabschnitte einer Signalabschnittsfolge in ihrer Frequenz um je eine Differenzfrequenz unterscheiden, und wobei die Differenzfrequenz der ersten Signalabschnittsfolge von der Differenzfrequenz der zweiten Signalabschnittsfolge, insbesondere um mindestens 5%, vorteilhafterweise um mindestens 10%, verschieden ist. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Sendesignals ist in 8 in einem Frequenz-Zeit-Diagramm dargestellt.
  • Dabei bezeichnen A1, A2, A3, ... die Signalabschnitte einer ersten Signalabschnittsfolge A(t) und B1, B2, B3, ... die Signalabschnitte einer zweiten Signalabschnittsfolge B(t). Derartige Signalabschnitte werden auch als Chirps bezeichnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Zeitdauern TBurst für die Signalabschnitte A1, A2, A3, ... und B1, B2, B3, ... gleich lang. Die Zeitdauern TBurst der Signalabschnitte A1, A2, A3, ... sind in 8 durch eine durchgezogene Linie und die Zeitdauern TBurst der Signalabschnitte B1, B2, B3, ... durch eine unterbrochene Linie dargestellt.
  • Die Differenzfrequenz der Stufen innerhalb eines Signalabschnitts A1, A2, A3, ... bzw. B1, B2, B3, ... kann eine konstante Frequenz fT(t) sein, sie kann aber auch moduliert sein.
  • Die einzelnen Signalabschnitte A1, A2, A3, ... der ersten Signalabschnittsfolge A(t) unterscheiden sich in ihrer Momentanfrequenz um je eine Differenzfrequenz fHub,A/(N-1), wobei fHub,A die Differenz zwischen der Trägerfrequenz des ersten Signalabschnitts A1 der ersten Signalabschnittsfolge A(t) und der Trägerfrequenz des N-ten Signalabschnitts der ersten Signalabschnittsfolge A(t) und N die Anzahl der Signalabschnitte A1, A2, A3, ... der ersten Signalabschnittsfolge A(t) ist. Die einzelnen Signalabschnitte B1, B2, B3, ... der ersten Signalabschnittsfolge B(t) unterscheiden sich in ihrer Momentanfrequenz um je eine Differenzfrequenz fHub,B/(N-1), wobei fHub,B die Differenz zwischen der Trägerfrequenz des ersten Signalabschnitts B1 der zweiten Signalabschnittsfolge B(t) und der Trägerfrequenz des N-ten Signalabschnitts der zweiten Signalabschnittsfolge B(t) und N ebenfalls die Anzahl der Signalabschnitte B1, B2, B3, ... der ersten Signalabschnittsfolge B(t) ist. Es hat sich als besonders vσrteilhaft erwiesen, die Differenzfrequenz fHub,A/(N-1) und der ersten Signalabschnittsfolge A(t), insbesondere um mindestens 5%, vorteilhafterweise um mindestens 10%, verschieden von der Differenzfrequenz fHub,B/(N-1) der zweiten Signalabschnittsfolge B(t) zu wählen.
  • Es kann zudem ein Frequenzversatz fShift zwischen dem Signalabschnitt A1 der ersten Signalabschnittsfolge A(t) und dem Signalabschnitt B1 der zweiten Signalabschnittsfolge B(t) vorgesehen werden.
  • Entsprechend ergibt sich die erste Signalabschnittsfolge A(t) zu
    Figure 00070001
    und die zweite Signalabschnittsfolge B(t) zu
    Figure 00070002
    wobei fTA1 die Trägerfrequenz des Signalabschnitts A1 und rect die Rechteckfunktion bezeichnet.
  • Das Sendesignal s(t) ergibt sich damit zu s(t) = A(t) + B(t)
  • Es sind selbstverständlich auch andere Sendesignale möglich. Unter anderem kann vorgesehen sein, ein Sendesignal gemäß der DE 100 50 278 A1 zu erzeugen. Auch das Pulsradarprinzip kann eingesetzt werden.
  • Das Sendesignal s(t) wird mittels eines Kopplers 32 einem Mischer 38 zum Mischen des Sendesignals s(t) und des Reflexionssignals r1(t) zugeleitet. Der Mischer 38 gibt ein Inphase-Signal I1(t) aus.
  • Das Sendesignal s(t) wird zudem mittels eines weiteren Kopplers 33 einem Phasenschieber 37 zugeleitet, mittels dessen die Phase des Sendesignals s(t) bezogen auf die Trägerfrequenz um 90°, also π/2, verschoben wird. Das phasenverschobene Sendesignal wird einem Mischer 39 zum Mischen des phasenverschobenen Sendesignals und des Reflexionssignals r1(t) zugeleitet, das dem Mischer 39 mittels eines Kopplers 34 zugeleitet wird. Der Mischer 39 gibt ein Quadratur-Signal Q1(t) aus.
  • Das Radargerät 30 weist einen Multiplikator 42 auf, mittels dessen das Quadratur-Signal Q1(t) mit der komplexen Zahl j zu jQ1(t) multipliziert wird. I1(t) und j1Q(t) werden zu einem komplexen Mischsignal m1(t) addiert. Das komplexe Mischsignal m1(t) ist ebenfalls ein Mischsignal im Sinne der Ansprüche. Das Radargerät 30 weist zudem einen Frequenzanalysator 43 auf, mittels dessen – z.B. durch eine FFT – ein Spektrum M1(κ) des komplexen Mischsignals m1(t) über die Frequenz κ gebildet wird.
  • Das Radargerät 30 weist zudem eine Empfangsantenne 56 zum Empfang eines von einem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 reflektierten Reflexionssignals r2(t) des abgestrahlten Sendesignals s(t) auf. Das Sendesignal s(t) wird mittels eines Kopplers 52 einem Mischer 58 zum Mischen des Sendesignals s(t) und des Reflexionssignals r2(t) zugeleitet. Der Mischer 58 gibt ein Inphase-Signal I2(t) aus.
  • Das Sendesignal s(t) wird zudem mittels eines weiteren Kopplers 53 einem Phasenschieber 57 zugeleitet, mittels dessen die Phase des Sendesignals s(t) bezogen auf die Trägerfrequenz um 90°, also π/2, verschoben wird. Das phasenverschobene Sendesignal wird einem Mischer 59 zum Mischen des phasenverschobenen Sendesignals und des Reflexionssignals r2(t) zugeleitet, das dem Mischer 59 mittels eines Kopplers 54 zugeleitet wird. Der Mischer 59 gibt ein Quadratur-Signal Q2(t) aus. Das Inphase-Signal I2(t) und das Quadratur-Signal Q2(t) sind Mischsignale im Sinne der Ansprüche.
  • Das Radargerät 30 weist einen Multiplikator 62 auf, mittels dessen das Quadratur-Signal Q2(t) mit der komplexen Zahl j zu jQ2(t) multipliziert wird. I2(t) und j2Q(t) werden zu ei nem komplexen Mischsignal m2(t) addiert. Das komplexe Mischsignal m2(t) ist ebenfalls ein Mischsignal im Sinne der Ansprüche. Das Radargerät 30 weist zudem einen Frequenzanalysator 63, auf mittels dessen – z.B. durch eine FFT – ein Spektrum M2(κ) des komplexen Mischsignals m2(t) über die Frequenz κ gebildet wird.
  • Mittels eines Analysators 44 wird eine Differenz Δψ12 der Phase des komplexen Mischsignals m1(t) und der Phase des komplexen Mischsignals m2(t) gebildet.
  • Das Radargerät 30 weist einen Auswerter 45 zur Bestimmung des Winkels α zwischen der Strahlrichtung HSR des Radargerätes 30 und dem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 entsprechend dem Zusammenhang
    Figure 00090001
    auf, wobei ΔEA – wie in 9 dargestellt – der Abstand zwischen der Empfangsantenne 36 und der Empfangsantenne 56 ist, und wobei λ die (mittlere) Wellenlänge des Sendesignals s(t) ist.
  • Mittels des Analysators 44 werden optional die dominierende Frequenz κ1A des Mischsignals m1(t) sowie die dominierende Frequenz κ2A des Mischsignals m2(t) in Bezug auf die erste Signalfolge A(t) und die dominierende Frequenz κ1B des Mischsignals m1(t) sowie die dominierende Frequenz κ2B des Mischsignals m2(t) in Bezug auf die zweite Signalfolge B(t) ermittelt.
  • Die Verarbeitung der einzelnen Signalfolgen A(t) und B(t) erfolgt dabei vorteilhafterweise durch zeitliche Trennung separat, so dass mittels der Mischer 38 und 39 bzw. 58 und 59 die erste Signalabschnittsfolge A(t) mit einem von dem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 reflektierten Anteil der ersten Signalabschnittsfolge A(t) (des Reflexionssignals r1(t) bzw. r2(t)) zu einem ersten Mischsignal I1A(t), Q1A(t) bzw. m1A(t) bzw. I2A(t), Q2A(t) bzw. m2A(t) und die zweite Signalabschnittsfolge B(t) mit einem von dem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 reflektierten Anteil der zweiten Signalabschnittsfolge B(t) (des Reflexionssignals r1(t) bzw. r2(t)) zu einem zweiten Mischsignal I1B(t), Q1B(t) bzw. m1B(t) bzw. I2B(t), Q2B(t) bzw. m2B(t) gemischt wird. Mittels des Frequenzanalysators 43 wird dabei ein Spektrum M1A(κ) bzw. M2A(κ) des komplexen Mischsignals m1A(t) bzw. m2A(t) über die Frequenz κ und ein Spektrum M1B(κ) bzw. M2B(κ) des komplexen Mischsignals m1B(t) bzw. m2B(t) über die Frequenz κ gebildet. Mittels des Analysators 44 werden die dominierende Frequenz κ1A des komplexen Mischsignals m1A(t) und die dominierende Frequenz κ2A des komplexen Mischsignals m2A(t) (also in Bezug auf die erste Signalfolge A(t)) sowie die dominierende Frequenz κ1B des komplexen Mischsignals m1B(t) und die dominierende Frequenz κ2B des komplexen Mischsignals m2B(t) (also in Bezug auf die zweite Signalfolge B(t)) ermittelt.
  • Mittels des Auswerters 45 wird der Abstand R und optional die Differenzgeschwindigkeit v zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und einem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 durch Lösen folgenden überbestimmten Gleichungssystems, z.B. durch einen Least-Square-Algorithmus, bestimmt:
    Figure 00100001
    wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.
  • Es kann zudem vorgesehen werden, dass mittels des Analysators 44 zusätzlich die Differenz Δψ1 der Phase des komplexen Mischsignals m1A(t) und der Phase des komplexen Mischsignals m1B(t) sowie die Differenz Δψ2 der Phase des komplexen Mischsignals m2A(t) und der Phase des komplexen Mischsignals m2B(t) ermittelt wird. In diesem Fall kann mittels des Auswerters 45 – zur Bestimmung des Abstandes R und/oder der Geschwindigkeitsdifferenz v – folgendes überbestimmtes Gleichungssystem, z.B. durch einen Least-Square-Algorithmus, gelöst werden:
    Figure 00110001
  • Es kann zudem vorgesehen werden, mehr als zwei Signalabschnittsfolgen zu verwenden. So können z.B. drei Signalabschnittsfolgen A(t), B(t) und C(t) unterschiedlicher Differenzfrequenz fHub,A/(N-1), fHub,B/(N-1) und fHub,C/(N-1) verwendet und entsprechend abgestrahlt und verarbeitet werden.
  • In Abhängigkeit des Objektabstandes R und Objektwinkels α ermittelt der in 5 dargestellte Parklückendetektor 20 die Parklückentiefe TPL durch Prüfung ob
    Figure 00110002
    wobei ein ΔPARK ein Grenzwert, z.B. 3cm, und TPLmax die maximal notwendige Parklückentiefe ist, die z.B. die Länge des Kraftfahrzeuges 1 zuzüglich eines Sicherheitsabstandes betragen kann. D bezeichnet – wie in 2 dargestellt – einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einer Linie 6, die durch die Parklücke begrenzende Objekte wie die Kraftfahrzeuge 10 und 11 definiert ist.
  • Wird kein Objekt erkannt, ist die Parklückentiefe TPL gleich der maximal notwendigen Parklückentiefe TPLmax. Wird ein Objekt erkannt, so ist die Parklückentiefe TPL gleich R·cos(α) in Bezug auf Werte für R und α, für die gerade noch kein Objekt erkannt wird. Die Bestimmung der Parklückenlänge LPL erfolgt durch Integration der Geschwindigkeit vFZG des Kraftfahrzeuges 1 in einem Bereich ausreichender Parklückentiefe TPL.
  • Die Parklückentiefe TPL und die Parklückenlänge LPL können mittels einer Ausgabevorrichtung 21 optisch oder akustisch ausgeben werden.
  • Der in 6 dargestellte Parklückendetektor 23 entspricht weitgehend dem Parklückendetektor 20, gibt jedoch auch eine relative Position POSPL des Kraftfahrzeuges 1 zur Parklücke 12, 14, 15 aus, die z.B. durch Integration der Geschwindigkeit vFZG des Kraftfahrzeuges 1 ggf. unter Berücksichtigung des Lenkwinkels δ des Kraftfahrzeuges 1 bestimmt wird.
  • In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Kraftfahrzeug 1 einen Einparkassistenten 25 zur Vorgabe eines Lenkwinkels δ zum Einparken in Abhängigkeit der Parklückentiefe TPL, der Parklückenlänge LPL und der relativen Position POSPL des Kraftfahrzeuges 1 zur Parklücke 12, 14, 15 auf. Es kann eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 24 vorgesehen sein, mittels der ein Bediener aufgrund der Parklückentiefe TPL und der Parklückenlänge LPL eine Einparkposition bzw. eine Auswahl von Einparkpositionen vorgeschlagen wird. Aus dieser Auswahl von Einparkpositionen kann der Bediener dann eine Einparkposition auswählen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Einparkassistent zum selbständigen Einparken des Kraftfahrzeuges 1 ausgebildet ist. So kann z.B. vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 1 nach Auswahl einer Einparkposition mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle 24 selbständig einparkt.
  • Die Übertragung der Geschwindigkeitsdifferenz v an den Parklückendetektor 20 bzw. den Parklückendetektor 23 ist optional. Es kann vorgesehen sein, dass der Parklückendetektor 20 bzw. der Parklückendetektor 23 mittels der Geschwindigkeitsdifferenz v überprüft, ob ein erkanntes Objekt still steht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn auch eine Geschwindigkeitskomponente eines erkannten Objektes in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges 1 erkennbar ist. Dazu können – wie in 10 und 11 dargestellt – drei Empfangsantennen 36, 56 und 76 in einem Radargerät 70 vorgesehen sein, wobei 10 eine vorteilhafte Anordnung der Empfangsantennen 36, 56 und 76 zeigt. Das Radargerät 70 weist einen Radarsensor 80 auf, der gegenüber dem Radarsensor 40 weitere Koppler 72, 73, 74, weitere Mischer 78, 79 und einen weiteren Phasenschieber 77 aufweist. Der Radarsensor 80 weist zudem die Empfangsantenne 76 zum Empfang eines von einem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 reflektierten Reflexionssignals r3(t) des abgestrahlten Sendesignals s(t) auf. Das Radargerät 70 weist eine Auswertevorrichtung 81 zur Bestimmung des Winkels α zwischen der Strahlrichtung und dem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 in der durch die Koordinaten x und z aufgespannten Ebene und des Winkels β zwischen der Strahlrichtung und dem Objekt wie dem Bordstein 5, dem Kraftfahrzeug 10 bzw. 11 oder dem Absperrpoller 18 bzw. 19 in der durch die Koordinaten y und z aufgespannten Ebene sowie optional des Abstandes R und der Geschwindigkeitsdifferenz v in Abhängigkeit von Inphase-Signalen I1(t), I2(t), I3(t) und Quadratur-Signalen Q1(t), Q2(t), Q3(t) auf. Dazu ist die Auswertevorrichtung 81 mit entsprechenden Anpassungen gemäß der Auswertevorrichtung 41 ausgestaltet.
    • 1, 10, 11
    Kraftfahrzeug
    2
    Messgerät
    5
    Bordstein
    6
    Linie
    12, 14, 15
    Parklücke
    18, 19
    Absperrpoller
    20, 23
    Parklückendetektor
    21
    Ausgabevorrichtung
    24
    Mensch-Maschine-Schnittstelle
    25
    Einparkassistent
    30, 70
    Radargerät
    31
    Signalgenerator
    32, 33, 34, 52, 53, 54, 72, 73, 74
    Koppler
    35
    Sendeantenne
    36, 56, 76
    Empfangsantenne
    37, 57, 77
    Phasenschieber
    38, 39, 58, 59, 78, 79
    Mischer
    40, 80
    Radarsensor
    41, 81
    Auswertevorrichtung
    42, 62
    Multiplikator
    43, 63
    Frequenzanalysator
    44
    Analysator
    45
    Auswerter
    A, B
    Signalfolge
    A1, A2, A3, B1, B2, B3
    Signalabschnitt
    D
    Abstand zwischen einem Kraftfahrzeug und einer durch die eine
    Parklücke begrenzenden Objekte definierte Linie
    fHub,A, fHub,B
    Differenz zwischen der Trägerfrequenz des ersten Signalabschnitts
    einer Signalabschnittsfolge und der Trägerfrequenz des letzten
    Signalabschnitts der Signalabschnittsfolge
    fShift
    Frequenzversatz
    fT(t)
    Trägerfrequenz
    H
    Einbauhöhe
    HSR
    Hauptstrahlrichtung
    I1(t), I2(t), I3(t)
    Inphase-Signal
    LPL
    Parklückenlänge
    m1(t), m2(t)
    komplexes Mischsignal
    M1(κ), M2(κ)
    Spektrum
    POSPL
    relative Position eines Fahrzeugs zu einer Parklücke
    Q1(t), Q2(t), Q3(t)
    Quadratur-Signal
    R
    Objektabstand
    r1(t), r2(t), r3(t)
    Reflexionssignal
    s(t)
    Sendesignal
    t
    Zeit
    TBurst
    Zeitdauer
    TPL
    Parklückentiefe
    v
    Geschwindigkeitsdifferenz
    vFZG
    Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
    x, y, z
    Koordinaten
    α, β
    Winkel
    ΔEA
    Abstand zwischen zwei Empfangsantennen
    Δψ1, Δψ2 Δψ12
    Phasendifferenz zweier Mischsignale
    κ
    Frequenz
    κ1A, κ1B, κ2A, κ2B
    dominierende Frequenz eines komplexen Mischsignals
    δ
    Lenkwinkel

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeug (1) mit einem Messgerät (2, 30) zum Messen eines Objektabstandes (R) zwischen dem Messgerät (2, 30) und einem Objekt (5, 10, 11, 18, 19) sowie eines Objektwinkels (α) zwischen einer Referenzrichtung (HSR) und einer Geraden zwischen dem Objekt (5, 10, 11, 18, 19) und dem Messgerät (2, 30), wobei das Kraftfahrzeug (1) einen Parklückendetektor (20, 23) zur Bestimmung der Größe (LPL, TPL) einer Parklücke (12, 14, 15) in Abhängigkeit der Geschwindigkeit (vFZG) des Kraftfahrzeuges (1), in Abhängigkeit des Objektabstandes (R) und in Abhängigkeit des Objektwinkels (α) aufweist.
  2. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (2, 30) eine Abstrahlvorrichtung (35) zum Abstrahlen eines Sendesignals (s(t)) aufweist.
  3. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzrichtung eine Hauptstrahlrichtung (HSR) der Abstrahlvorrichtung (35) ist.
  4. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (2, 30) eine erste Empfangseinrichtung (36) zum Empfang eines von dem Objekt (20) reflektierten Reflexionssignals (r1(t)) des abgestrahlten Sendesignals (s(t)) und zumindest eine zweite Empfangseinrichtung (56) zum Empfang des von dem Objekt (20) reflektierten Reflexionssignals (r2(t)) des abgestrahlten Sendesignals (s(t)) aufweist.
  5. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzrichtung (HSR) im Wesentlichen orthogonal zu einer Ebene durch die erste Empfangseinrichtung (36) und die zweite Empfangseinrichtung (56) ist.
  6. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (2, 30) zumindest einen ersten Mischer (38, 39) zum Mischen des Sendesignals (s(t)) mit dem mittels der ersten Empfangseinrichtung (36) empfangenen Reflexionssignal (r1(t)) und zumindest einen zweiten Mischer (58, 59) zum Mischen des Sendesignals (s(t)) mit dem mittels der zweiten Empfangseinrichtung (56) empfangenen Reflexionssignal (r2(t)) aufweist.
  7. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzrichtung (HSR) im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Kraftfahrzeuges (1) ist.
  8. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Messgerätes (2, 30) der Objektabstand (R) und der Objektwinkel (α) in Bezug auf ein Objekt (5, 18, 19) mit einer Höhe von weniger als 25cm bestimmbar ist.
  9. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Messgerätes (2, 30) der Objektabstand (R) und der Objektwinkel (α) in Bezug auf ein Objekt (5) mit einer Höhe von weniger als 10cm bestimmbar ist.
  10. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einparkassistenten (25) zum selbständigen Einparken des Kraftfahrzeuges (1) und/oder zur Vorgabe eines Lenkwinkels (δ) zum Einparken in Abhängigkeit der Größe (LPL, TPL) der Parklücke (12, 14, 15) aufweist.
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