DE102005015463B4 - Fahrzeug mit Distanzkontrollsystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (01) mit einem Distanzkontrollsystem, wobei das Distanzkontrollsystem zumindest einen Distanzsensor (08) aufweist, mit dem der Abstand des Fahrzeugs (01) zu umliegenden Objekten (02, 03, 05) gemessen werden kann. Auf zumindest einer Fahrzeugseite im mittleren Bereich des Fahrzeugs (01), insbesondere im oder am Außenspiegel (06, 07), ist ein Distanzsensor (08) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Distanzkontrollsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Gattungsgemäße Distanzkontrollsysteme werden bei modernen Fahrzeugen beispielsweise als Einparkhilfe eingesetzt. Die von den Distanzsensoren aufgenommenen Messwerte werden dabei umgerechnet und können an einem im Fahrzeuginnenraum angeordneten Display grafisch dargestellt werden. Auch sind Distanzkontrollsysteme bekannt, bei denen bei schneller Fahrt der Fahrzeugabstand zum vorherfahrenden Fahrzeug gemessen und auf diese Weise die Fahrzeuggeschwindigkeit reguliert werden kann.
  • Bei bekannten Distanzkontrollsystemen sind die Distanzsensoren in der Regel in der Art von Ultraschallsensoren ausgebildet, die in der Stoßstange integriert sind. Die Integration in der Stoßstange verursacht dabei eine relativ niedrige Anbauhöhe, die zu Bodenechos der Ultraschallsensoren führt. Diese Bodenechos können das Messsignal verfälschen und zu einer unrichtigen Signalauswertung führen. Die Bodenechos begrenzen außerdem den Sende- und Empfangsbereich der bekannten Distanz sensoren, so dass bei bekannten Distanzkontrollsystemen nur eine relativ geringe Erfassungsreichweite möglich ist.
  • Aus der DE 102 44 148 A1 ist ein Fahrzeug mit Distanzkontrollsystem zu entnehmen, bei dem eine Kamera als Distanzsensor eingesetzt wird.
    •
  • Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung ein neues Fahrzeug vorzuschlagen, bei dem ein Bildsensor als Distanzsensor eingesetzt wird, wobei zugleich eine einfache Bildverarbeitung der durch den Bildsensor aufgenommenen Bilddaten ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug gemäß dem unabhängigen Hauptanspruch gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Distanzsensoren des Distanzkontrollsystems sind auf zumindest einer Fahrzeugseite im mittleren Bereich des Fahrzeuges angeordnet. Durch die Anordnung auf der Fahrzeugseite lassen sich neue Messcharakteristiken bei der Distanzkontrolle und neue Einsatzgebiete realisieren. Insbesondere können seitlich liegende Parklücken mit einfachen Mitteln vermessen werden.
  • Erfindungsgemäß ist der Distanzsensor im oder am Außenspiegel angeordnet. Dadurch ist es insbesondere möglich, dass der Sensor durch das Gehäuse des Außenspiegels nach außen hin geschützt wird. Außerdem wird die Fahrzeugoptik durch die Integration des Distanzsensors in den Außenspiegel nicht gestört. Um Messungen an beiden Fahrzeugseiten durchführen zu können, sollte dabei bevorzugt in beiden Außenspiegeln jeweils ein Distanzsensor vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Distanzsensor ausschließlich den Abstand von Objekten bestimmt, die sich jeweils in einer vorgegebenen Messebene oder einem annähernd eine Messebene bildenden Messsektor relativ zum Distanzsensor befinden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Distanzsensor eine annähernd zweidimensionale Messcharakteristik aufweist, und auf diese Weise die Messung jeweils in Quasi-Schnittebenen durch die dreidimensionale Umgebung durchgeführt wird. Dadurch wird die Messdatenauswertung erheblich vereinfacht, da sich der Abstand des Objekts zum Fahrzeug aus dem Abstand des Objekts zum Distanzsektor in der zweidimensionalen Messebene ergibt. Zur Detektion von dreidimensionalen Objekten wird das Fahrzeug relativ zu diesem Objekt bewegt und nacheinander Messungen in zueinander beabstandeten Messebenen durchgeführt. Durch Verrechnung der Messdaten aus den verschiedenen Messebenen kann dann die Form und der Abstand des Messobjekts relativ zum Fahrzeug abgeleitet werden. Entsprechende Verarbeitungsalgorithmen sind beispielsweise aus der Medizintechnik im Bereich der Computertomografie bekannt.
  • Bei der Anordnung der Messebene bzw. des Messsektors relativ zum Fahrzeug ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich die Messebene oder der Messsektor ausgehend vom Distanzsensor vertikal nach oben und/oder unten erstreckt. Außerdem sollte die Messebene bzw. der Messsektor bevorzugt rechtwinklig zur Fahrzeuglängsachse verlaufen.
  • Der Distanzsensor an der Fahrzeugseite ist erfindungsgemäß in der Art eines Bildsensors, beispielsweise einer Kamera ausgebildet. Durch Auswertung der Bilddaten können dann die Abstände zu umgebenden Objekten abgeleitet werden. Dazu werden erfindungsgemäß elektronische Bildverarbeitungseinrichtungen, auf denen beispielsweise eine geeignete Bildverarbeitungssoftware installiert ist, eingesetzt.
  • Erfindungsgemäß werden im Bildverarbeitungssystem vorgegebene Bildmuster mit den vom Bildsensor kommenden Bilddaten verglichen. So können beispielsweise auch Farbmarkierungen zur Markierung einer Parklücke oder Bordsteine in den aufgenommenen Bildern detektiert werden, was im Ergebnis die Erkennung auch von zweidimensionalen Parklückengrenzen erlaubt. Während der Fahrzeugbewegung können Bilder der Fahrzeugumgebung aufgenommen und der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg aufgezeichnet werden. Die aufgenommenen Bilder werden anschließend mittels Bildverarbeitungsalgorithmen ausgewertet und in der Fahrzeugumgebung befindliche Objekte von Bild zu Bild nachverfolgt. Aus dieser Objektverfolgung kann der Bewegungsvektor dieser Objekte relativ zum Fahrzeug ermittelt werden, wobei der Vergleich dieser Bewegungsvektoren mit denen von Objekten in der Bodenebene die Bestimmung von Lage und Größe dieser Objekte ermöglicht.
  • Um eine besonders hohe Funktionsintegration in den Außenspiegeln zu realisieren, kann zusätzlich zum Distanzsensor auch die Bildverarbeitungseinrichtung in den Außenspiegel integriert werden.
  • Zusätzlich zu den erfindungsgemäß an der Fahrzeugseite angeordneten Distanzsensoren können auch noch am Fahrzeugheck und/oder an der Fahrzeugfront Distanzsensoren bei Bildung des Distanzkontrollsystems vorgesehen sein.
  • Nach einer ersten Verfahrensvariante zum Betrieb eines Distanzkontrollsystems können die Messdaten der Distanzsensoren zur Detektion von seitlichen Parklücken bei der Parkraumsuche eingesetzt werden.
  • Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn während der langsamen Fahrt des Fahrzeuges Messdaten in zueinander beabstandeten Messebenen oder Messsektoren erfasst werden. Aus diesen Messdaten in den einzelnen Messebenen bzw. Messdaten können dann durch entsprechende Bilddatenverarbeitung die Form und Anordnung von dreidimensionalen Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges abgeleitet werden. Entsprechende Bildverarbeitungsalgorithmen sind beispielsweise aus der Computertomografie bekannt.
  • Alternativ bzw. additiv zur ersten Verfahrensvariante können die Messdaten der seitlichen Distanzsensoren auch dazu verwendet werden, insbesondere bei stehendem Fahrzeug den maximal zulässigen Öff nungswinkel einer Fahrzeugtür abzuleiten. Dadurch ist es möglich, dass Beschädigungen an den Türkanten bzw. an den Lackflächen von seitlich parkenden Fahrzeugen beim Türöffnen verhindert werden.
  • Um die Beschädigungen an den Türkanten zu vermeiden, kann nach einer ersten Variante beim Öffnen der Fahrzeugtür und Annäherung an den maximal zulässigen Öffnungswinkel ein Warnsignal, beispielsweise ein Hupton, abgegeben werden. Auf diese Weise wird der Benutzer beim Türöffnen darauf aufmerksam gemacht, dass beim weiteren Aufschwenken der Tür eine Kollision der äußeren Türkante mit einem umgebenden Objekt droht.
  • Alternativ zur Warnung des Benutzers beim Türöffnen kann im Fahrzeug auch ein Aktor vorgesehen sein, mit dem die Türbewegung begrenzt werden kann. Dieser Aktor, beispielsweise eine elektromechanische Bremse im Türscharnier, kann in Abhängigkeit von den Messdaten des seitlichen Distanzsensors derart angesteuert werden, dass beim Öffnen der Fahrzeugtür und Annäherung an den maximal zulässigen Öffnungswinkel die Türbewegung automatisch gestoppt und damit auf ein zulässiges Maß begrenzt wird.
    •
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Fahrsituation beim Parkplatzsuchverkehr in schematisierter Ansicht von oben;
  • 2 das mittlere Fahrzeug aus 1 in schematisierter Ansicht von vorne.
  • In 1 ist ein Fahrzeug 01 in einer typischen Fahrsituation beim Parkplatzsuchverkehr in schematisierter Ansicht von oben dargestellt.
  • Zwischen zwei Fahrzeugen 02 und 03 befindet sich eine seitliche Parklücke 04, die durch eine Bordsteinkante 05 begrenzt wird.
  • Um die Abmessungen der seitlichen Parklücke 04, die durch die Front des Fahrzeuges 02, das Heck des Fahrzeuges 03 und die Bordsteinkante 05 begrenzt wird, ausmessen zu können, ist im Fahrzeug 01 ein Distanzkontrollsystem vorgesehen. Zwei Distanzsensoren 08 des Distanzkontrollsystems im Fahrzeug 01 sind im linken und rechten Außenspiegel 06 und 07 eingebaut.
  • In 1 ist der Messbereich 09 des im rechten Außenspiegel 07 eingebauten Distanzsensors 08 in Ansicht von oben dargestellt. Man erkennt, dass der Distanzsensor 08 eine annähernd zweidimensionale Messcharakteristik aufweist. D. h. der Distanzsensor 08 misst jeweils den Abstand von Objekten zum Fahrzeug 01, die sich in einem Messsektor mit sehr kleinem Öffnungswinkel befinden. Aufgrund des sehr kleinen Öffnungswinkels des Messsektors bildet dieser Messsektor annähernd eine Messebene.
  • In 2 ist das Fahrzeug 01 in schematisierter Ansicht von vorne dargestellt, wobei die Ausbildung des Messbereichs 09 schematisch angedeutet ist. Aufgrund der Anordnung des Distanzsensors 08 im Außenspiegel 07 und dem dadurch realisierten relativ großen Abstand zur Bodenoberfläche werden unerwünschte Bodenechos weitgehend vermieden.

Claims (5)

  1. Fahrzeug (01) mit einem Distanzkontrollsystem, wobei das Distanzkontrollsystem zumindest einen Distanzsensor aufweist, der in der Art eines Bildsensors (08) ausgebildet ist, wobei mit dem Bildsensor (08) Bildaufnahmen aus der seitlichen Umgebung des Fahrzeuges (01) aufgenommen werden können, und wobei mit dem Bildsensor (08) der Abstand des Fahrzeugs (01) zu umliegenden Objekten (02, 03, 05) gemessen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (08) im oder am Außenspiegel (06, 07) angeordnet ist, wobei der Bildsensor (08) eine Messcharakteristik aufweist, so dass ausschließlich der Abstand von Objekten bestimmt wird, die sich in einer vorgegebenen Messebene oder einem annähernd eine Messebene bildenden Messsektor (09) befinden, und wobei sich die Messebene oder der Messsektor (09) ausgehend vom Distanzsensor (08) vertikal nach oben und/oder unten erstreckt und wobei die vom Bildsensor (08) kommenden Bilddaten in einer elektronischen Bildverarbeitungseinrichtung durch Vergleich von vorgegebenen Bildmustern mit vom Bildsensor (08) kommenden Bilddaten weiterverarbeitet werden können.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der linke Außenspiegel (06) und der rechte Außenspiegel (07) jeweils mit einem Bildsensor (08) ausgestattet sind.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messebene oder der Messsektor (09) ausgehend vom Bildsensor (08) rechtwinklig zur Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs (01) erstreckt.
  4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinrichtung im oder am Außenspiegel (06, 07) angeordnet ist.
  5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum seitlichen Bildsensor (08) zumindest ein am Fahrzeugheck und/oder an der Fahrzeugfront angeordneter Distanzsensor vorgesehen ist.
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