DE102007053400B4

DE102007053400B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt

Info

Publication number: DE102007053400B4
Application number: DE102007053400.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Holzinger
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2027-11-10
Also published as: DE102007053400A1

Abstract

Verfahren zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt mit folgenden Schritten: – Ausstrahlen von Licht mittels mehrerer, in zwei verschiedenen Betriebsarten betreibbarer Leuchtdioden eines ohnehin vorhandenen Leuchtmittels des Fahrzeugs, – Detektieren des vom Objekt reflektierten Lichtes, – Auswerten des detektierten reflektierten Lichtes zur Erkennung einer Annäherung des Fahrzeugs an das Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass – das Detektieren des vom Objekt reflektierten Lichts mittels weiterer, in zwei verschiedenen Betriebsarten betreibbarer Leuchtdioden des ohnehin vorhandenen Leuchtmittels des Fahrzeugs erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt.
Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt sind bereits bekannt.
So beschreibt die DE 32 44 358 A1 eine Einrichtung zur Erfassung von Hindernissen als Rangierhilfe beim Einparken oder Wenden eines Kraftfahrzeugs. Diese bekannte Rangierhilfeeinrichtung soll insbesondere beim Zurücksetzen eines Kraftfahrzeugs eine zuverlässige Erkennung von im Nahbereich hinter dem Fahrzeug befindlichen Hindernissen gewährleisten. Hierzu sind am Fahrzeugheck an jeder Fahrzeugseite eine Sendeeinheit und eine Empfängereinheit angeordnet, die jeweils mehrere IR-Sendeelemente bzw. IR-Empfangselemente umfassen. Die Abstrahlwinkel bzw. Empfängerwinkel dieser Elemente sind deckungsgleich und fächerförmig angeordnet, so dass ihre Überlappungsbereiche den größten Teil des Rückraumes des Fahrzeugs lückenlos überdecken. Die Sendeelemente können in zeitlich aufeinanderfolgenden Intervallen einzeln in ihren Emissionsbetrieb gesteuert werden, während sämtliche Empfangselemente empfangsbereit sind. Durch die Ansteuerung der Sendeelemente ist jeweils die Emissionsrichtung der Primärstrahlung bestimmt. Aus der Indizierung der an verschiedenen Fahrzeugseiten angeordneten, auf einen Primärstrahlimpuls ansprechenden Empfangselemente ist auch die Richtung bestimmt, unter der ein Hindernis Sekundärstrahlung zu den Empfangselementen hin abstrahlt. Auf der Basis der Abstrahl- und Empfangseinrichtungen und des seitlichen Abstandes der Sende-Empfangseinheiten-Paare wird mittels einer Auswertungseinrichtung eine Anzeige des Hindernisabstandes erzielt. Die bekannte Rangierhilfeeinrichtung ist in die Heckleuchten eines Kraftfahrzeugs integriert. Anstelle von Sende- und Empfangselementen, die auf die Emission bzw. den Nachweis von IR-Strahlung ausgelegt sind, können auch Ultraschall-Sende- und Empfangselemente verwendet werden.
Aus der DE 86 26 907 U1 ist eine Rückleuchte für Kraftfahrzeuge mit einer Abstandsmessvorrichtung bekannt, die Sende- und Empfangseinrichtungen für Messsignale umfasst, mit der Gegenstände im Messbereich detektierbar sind. Wenigstens eine Sende- und/oder wenigstens eine Empfangseinrichtung ist in wenigstens eine Rückleuchte bzw. einen Rückleuchtenteil des Kraftfahrzeugs derart eingebaut, dass die Leuchte die Einrichtung vollständig umschließt. Alternativ dazu können in wenigstens einer Rückleuchte bzw. einem Rückleuchtenteil des Kraftfahrzeugs Aussparungen vorhanden sein, die zum Einbau wenigstens einer Sende- und/oder wenigstens einer Empfangseinrichtung vorgesehen sind.
Aus der DE 196 46 375 A1 ist eine Einrichtung zum Anbau im Heckbereich von Fahrzeugen mit einer Abstandsmess- bzw. -warnvorrichtung bekannt, die insbesondere als Einparkhilfe vorgesehen ist. In dieser bekannten Einrichtung ist ein aktiver oder passiver Wandler, eine Sender-Empfänger-Auswerteelektronik und eine Abstandssignal- bzw. -warneinrichtung integriert, wobei diese gemeinsam die Abstandsmess- bzw. -warnvorrichtung bildenden Elemente innerhalb der Einrichtung komplett verdrahtet sind.
Aus der US 2004/0056608 A1 ist es bereits bekannt, dass eine Leuchtdiode sowohl als Sendediode als auch als Empfangsdiode verwendet werden kann.
Aus der US 5,574,426 A ist ein Hinderniserkennungssystem für sich in Rückwärtsrichtung bewegende Fahrzeuge bekannt. Bei diesem bekannten System erfolgt eine Auswertung der Zeit zwischen dem Aussenden der Signale und dem Empfangen der von einem Hindernis reflektierten Signale unter Verwendung mehrerer abgespeicherter Schwellenwerte.
Aus der DE 103 54 714 A1 sind ein Fahrzeugscheinwerfer und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugscheinwerfers bekannt. Der bekannte Scheinwerfer weist mindestens eine Halbleiterlichtquelle und eine Ansteuervorrichtung für die mindestens eine Halbleiterlichtquelle auf. Die Ansteuervorrichtung umfasst eine Modulationsvorrichtung, die ausgelegt ist, die mindestens eine Halbleiterlichtquelle derart anzusteuern, dass diese mit einer vorgebbaren Modulationsfrequenz modulierte elektromagnetische Wellen abgibt. Mittels der Halbleiterlichtquelle können elektromagnetische Wellen im sichtbaren Wellenbereich und elektromagnetische Wellen im infraroten Wellenlängenbereich abgestrahlt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt anzugeben, die mit einer reduzierten Anzahl von Bauteilen auskommen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bzw. durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in einem kompakten Aufbau, bei welchem in die Rückleuchte eines Fahrzeugs sowohl die zur Fahrzeugbeleuchtung notwendigen Leuchtmittel als auch die zum Erkennen der Annäherung des Fahrzeugs an ein Objekt benötigten Bauteile integriert sind und bei welchem mehrere der ohnehin vorhandenen Leuchtmittel zum Ausstrahlen des für das Erkennen benötigten Lichtes verwendet werden und bei welchem mehrere der ohnehin vorhandenen Leuchtmittel zum Empfangen des für das Erkennen benötigten, von einem Objekt reflektierten Lichtes verwendet werden. Zusätzliche Sende- und Empfangsmittel, wie sie beim Stand der Technik vorgesehen sind, werden nicht benötigt.
Die Auswertung des detektierten reflektierten Lichtes zur Erkennung einer Annäherung des Fahrzeugs an ein Objekt erfolgt in vorteilhafter Weise mittels einer meist ohnehin vorhandenen Auswerteeinheit. Bei dieser meist ohnehin vorhandenen Auswerteeinheit handelt es sich vorzugsweise um den Steuerrechner, der Bestandteil der Leuchtenbaueinheit ist und zur Ansteuerung der dort vorgesehenen Leuchtmittel dient.
In vorteilhafter Weise werden – um die Einflüsse von Fremdlicht und Streulicht zu minimieren – gepulste Signale ausgestrahlt. Dabei kann unter Verwendung eines Korrelationsverfahrens zwischen einer Reflexion von eigenem Licht und anderen Lichtquellen unterschieden werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt
1 ein Blockdiagramm einer Rückleuchte eines Kraftfahrzeugs, gemäß welchem die Rückleuchte in einer ersten Betriebsart arbeitet, und
2 ein Blockdiagramm der in der 1 gezeigten Rückleuchte, gemäß welchem die Rückleuchte in einer zweiten Betriebsart arbeitet.
Die 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Rückleuchte eines Kraftfahrzeugs, gemäß welchem die Rückleuchte in einer ersten Betriebsart arbeitet.
Die dargestellte Rückleuchte R weist ein Gehäuse 1 auf, welches eine zum Fahrzeug hin gerichtete Wand I und eine vom Fahrzeug weggerichtete Wand A enthält. Zumindest die vom Fahrzeug weggerichtete Wand A ist lichtdurchlässig ausgebildet.
Innerhalb des Gehäuses 1 sind ein mit einer bidirektionalen Schnittstelle 3 des Gehäuses verbundener Steuerrechner 2, ein Leuchtdiodenstrang S1 und ein Leuchtdiodenstrang S2 vorgesehen. Der Leuchtdiodenstrang S1 weist eine Reihenschaltung von insgesamt vier Leuchtdioden D1a, D1b, D1c und D1d auf. Die Anode der Leuchtdiode D1a ist mit dem Steuerrechner 2 verbunden. Die Kathode der Leuchtdiode D1d ist über den Steuerrechner 2 auf ein Bezugspotential gelegt. Der Leuchtdiodenstrang S2 weist eine Reihenschaltung von insgesamt vier Leuchtdioden D2a, D2b, D2c und D2d auf. Die Anode der Leuchtdiode D2a ist mit dem Steuerrechner 2 verbunden. Die Kathode der Leuchtdiode D2d ist über den Steuerrechner 2 auf das Bezugspotential gelegt.
In einer ersten Betriebsart der Rückleuchte, die in der 1 veranschaulicht ist, werden die Leuchtdioden beider Leuchtdiodenstränge S1 und S2 als Sendedioden verwendet. Sie werden von Steuerrechner 2 angesteuert, um Dauerlicht auszustrahlen, so dass das Rücklicht des Fahrzeugs eingeschaltet ist. Die zugehörige Steuerinformation zum Einschalten des Rücklichts erhält der Steuerrechner 2 über die Schnittstelle 3 von einem externen übergeordneten Steuergerät zugeführt.
Der Steuerrechner 2 kann – was in der 1 nicht dargestellt ist – mit einem oder mehreren ebenfalls im Gehäuse 1 angeordneten Sensoren verbunden sein, die von diesen Sensoren ermittelten Signale auswerten und die Auswertungsergebnisse über die Schnittstelle 3 an das übergeordnete Steuergerät ausgeben.
Die 2 zeigt ein Blockdiagramm der in der 1 gezeigten Rückleuchte, gemäß welchem die Rückleuchte in einer zweiten Betriebsart arbeitet. In dieser zweiten Betriebsart werden die ohnehin vorhandenen Leuchtdioden der Rückleuchte R zur Durchführung eines Verfahrens zur Erkennung der Annäherung des Fahrzeugs an ein Objekt verwendet. Gemäß diesem Verfahren steuert der Steuerrechner 2 die Leuchtdioden D1a, D1b, D1c und D1d des ersten Leuchtdiodenstranges S1 derart an, dass diese pulsförmiges Licht P ausstrahlen, wie es in der 2 veranschaulicht ist.
Nähert sich das Fahrzeug beim Rückwärtsfahren einem Objekt 4, dann trifft ein Teil des pulsförmig abgestrahlten Lichtes P auf das Objekt und wird von diesem reflektiert. Das reflektierte Licht PR wird in Richtung der Rückleuchte des Fahrzeugs abgestrahlt und von den Leuchtdioden D2a, D2b, D2c und D2d des zweiten Leuchtdiodenstranges S2 detektiert. Diese Leuchtdioden D2a, D2b, D2c und D2d wirken in der zweiten Betriebsart als Empfangsdioden, wie es in der 2 veranschaulicht ist.
Das von den Empfangsdioden detektierte Licht wird dem Steuerrechner 2 zugeführt und in diesem ausgewertet. Im Rahmen dieser Auswertung vergleicht der Steuerrechner 2 die Laufzeit der detektierten Lichtsignale mit einem oder mehreren Schwellenwerten, wobei jeder dieser Schwellenwerte einem vorgegebenen Abstand des Fahrzeugs vom Objekt 4 zugeordnet ist. Unterschreitet der Abstand des Fahrzeugs vom Objekt eine vorgegebene Mindestentfernung, die einem dieser Schwellenwerte zugeordnet ist, dann gibt der Steuerrechner an einen nicht dargestellten Signalgeber ein Steuersignal aus, so dass dieser Signalgeber ein akustisches Warnsignal abgibt.
Die vorstehend beschriebene zweite Betriebsart, in welcher die Leuchtdioden zur Erkennung der Annäherung des Fahrzeugs an ein Objekt verwendet werden, kann beispielsweise stets dann ausgelöst werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Rückwärtsgang einlegt. Dieses Einlegen des Rückwärtsganges wird von einem übergeordneten Steuergerät über die Schnittstelle 3 dem Steuerrechner 2 der Rückleuchte R übermittelt, welcher dann die Leuchtdioden gemäß ihrer zweiten Betriebsart ansteuert.
Die vorstehend beschriebene Ausstrahlung von pulsförmigem Licht hat den Vorteil, dass die Einflüsse von detektiertem Fremdlicht und Streulicht bei der Auswertung des detektierten Lichts minimiert werden können, wobei der Steuerrechner 2 unter Verwendung eines Korrelationsverfahrens zwischen einer Reflexion des selbst ausgestrahlten Lichtes und einem Empfang von Licht aus anderen Lichtquellen unterscheiden kann.
Nach alledem erfolgt bei der vorliegenden Erfindung eine Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt unter Verwendung ohnehin vorhandener Leuchtmittel des Fahrzeugs. Vorzugsweise handelt es sich dabei um in der Rückleuchte des Fahrzeugs vorgesehene, ohnehin vorhandene Leuchtdioden. Diese werden in vorteilhafter Weise gepulst betrieben, um Einflüsse von Fremdlicht und Streulicht zu minimieren. Zur Auswertung der vom Objekt reflektierten Signale wird vorzugsweise ein ohnehin vorhandener Steuerrechner verwendet, beispielsweise der Steuerrechner der jeweiligen Leuchteneinheit, wobei dieser Steuerrechner entweder in die Leuchteneinheit integriert ist oder mit dieser verbunden ist.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, bei dem Verfahren zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt beispielsweise mittels eines ohnehin vorhandenen Frontscheinwerfers oder eines ohnehin vorhandenen Rückfahrscheinwerfers weißes Licht auszustrahlen und das reflektierte weiße Licht auszuwerten.
Eine weitere Alternative besteht darin, beispielsweise mittels der ohnehin vorhandenen Rücklichter buntes Licht auszustrahlen und das reflektierte bunte Licht auszuwerten.
Weiterhin ist es auch möglich, mittels eines ohnehin vorhandene Infrarotscheinwerfers Infrarotlicht auszustrahlen und das reflektierte Infrarotlicht auszuwerten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, bei der Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt mehrere ohnehin vorhandene und miteinander synchronisierte Leuchtmittel des Fahrzeugs zu verwenden, beispielsweise die linke und die rechte Rückleuchte des Fahrzeugs. Dies verbessert die Lokalisierung des Objektes relativ zum Fahrzeugs.

Claims

Verfahren zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt mit folgenden Schritten: – Ausstrahlen von Licht mittels mehrerer, in zwei verschiedenen Betriebsarten betreibbarer Leuchtdioden eines ohnehin vorhandenen Leuchtmittels des Fahrzeugs, – Detektieren des vom Objekt reflektierten Lichtes, – Auswerten des detektierten reflektierten Lichtes zur Erkennung einer Annäherung des Fahrzeugs an das Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass – das Detektieren des vom Objekt reflektierten Lichts mittels weiterer, in zwei verschiedenen Betriebsarten betreibbarer Leuchtdioden des ohnehin vorhandenen Leuchtmittels des Fahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstrahlen von Licht mittels mehrerer Leuchtdioden einer Rückleuchte des Fahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren des reflektierten Lichtes mittels mehrerer Leuchtdioden der Rückleuchte des Fahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausstrahlung von pulsförmigem Licht vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Rückfahrscheinwerfers des Fahrzeugs weißes Licht ausgestrahlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Rücklichts des Fahrzeugs buntes Licht ausgestrahlt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung die Laufzeit des Lichtes gemessen und mit einem oder mehreren Schwellenwerten verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten des detektierten reflektierten Lichtes zur Erkennung einer Annäherung des Fahrzeugs an das Objekt mittels einer ohnehin vorhandenen Auswerteeinheit erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstrahlen von Licht mittels mehrerer ohnehin vorhandener und miteinander synchronisierter Leuchtmittel des Fahrzeugs vorgenommen wird.
Vorrichtung zur Erkennung der Annäherung eines Fahrzeugs an ein Objekt, welche aufweist: – Leuchtdioden (D1a, ...,D1d, D2a, ...,D2d) aufweisende Leuchtmittel und – einen Steuerrechner (2) zur Ansteuerung der Leuchtmittel, wobei – die Leuchtmittel in zwei verschiedenen Betriebsarten betreibbar sind, – der Steuerrechner die Leuchtmittel in der ersten Betriebsart derart ansteuert, dass die Leuchtmittel Dauerlicht abstrahlen, und – der Steuerrechner in der zweiten Betriebsart einen ersten Teil der Leuchtdioden (D1a, ..., D1d) derart ansteuert, dass die Leuchtmittel pulsförmiges Licht abstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass – der Steuerrechner in der zweiten Betriebsart einen zweiten Teil der Leuchtdioden (D2a, ..., D2d) derart ansteuert, dass sie als Empfangsdioden arbeiten.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerrechner (2) zur Auswertung des von den Empfangsdioden empfangenen reflektierten Lichtes vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerrechner (2) und die Leuchtmittel (D1a, ... D1d, D2a, ..., D2d) in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse das Gehäuse einer Rückleuchte (R) des Fahrzeugs ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerrechner (2) bei der Auswertung einen Vergleich der Laufzeit des detektierten Lichtes mit einem oder mehreren vorgegebenen Schwellenwerten durchführt, wobei jeder dieser Schwellenwerte einem vorgegebenen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere räumlich voneinander getrennte und miteinander synchronisierte Leuchtmittel aufweist.