DE102008022971B4

DE102008022971B4 - Verfahren zur Prüfung der Justage eines zu einer Seite eines Kraftfahrzeuges ausgerichteten Sensors zur Abstandsmessung für die Einparkassistenz

Info

Publication number: DE102008022971B4
Application number: DE102008022971.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Heilenkötter Carsten; Dipl.-Ing. Klattenhoff Gerriet; Dipl.-Math. Pantekoek Frauke
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2028-05-10
Also published as: DE102008022971A1

Abstract

Verfahren zur Prüfung der Justage eines zu einer Seite eines Kraftfahrzeuges (1) ausgerichteten Sensors (2) zur Abstandsmessung für die Einparkassistenz mit den Schritten:Vermessung einer Parklücke (3) während der Vorbeifahrt an der Parklücke (3) mit dem zur Seite des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Sensor (2),Berechnung des Abstands des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke (3) während eines Einparkvorgangs aus den Messwerten während der Vorbeifahrt an der Parklücke (3) und dem Fahrweg des Kraftfahrzeugs,Messung des Abstands des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke (3) während des Einparkvorgangs,Vergleichen des berechneten und des gemessenen Abstands des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Justage eines zu einer Seite eines Kraftfahrzeuges ausgerichteten Sensors zur Abstandsmessung für die Einparkassistenz. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem zu einer Seite des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Sensor und einer Vorrichtung zur Prüfung der Justage des Sensors.
Es ist bekannt, seitlich in Fahrzeugen Ultraschallsensoren anzuordnen und mit diesen eine Erkennung des Straßenrandes, insbesondere des Bordsteins, vorzunehmen. Bei der Vorbeifahrt an einer Parklücke z. B. an einem Straßenrand zwischen zwei Autos wird während der Vorbeifahrt die Parklücke mit Hilfe des Ultraschallsensors vermessen und dann ein rückwärtiger Einparkvorgang entweder für den Fahrer assistiert oder vollständig automatisch durchgeführt. Dies läßt sich beispielsweise den Druckschriften DE 10 2004 047 483 A1 , DE 10 2005 044 050 A1 und DE 10 2005 061 396 A1 entnehmen. Die hierbei verwendeten Sensoren, insbesondere Ultraschallsensoren, besitzen in horizontaler Richtung einen sehr schmalen Öffnungswinkel und in vertikaler Richtung einen sehr großen Öffnungswinkel. Damit wird eine sehr gute Ortsauflösung in Fahrtrichtung erreicht, die für die Kartenerstellung und die spätere Planung des Einparkvorgangs benötigt wird. Um die erforderliche Genauigkeit der seitlichen Parkraumvermessung zu erreichen, muss eine präzise Ausrichtung des Sensors zur Längsachse des Fahrzeugs, insbesondere rechtwinklig, eingehalten werden. Die Toleranz sollte dabei +/- 2,5° nicht überschreiten. Die Ausrichtung sollte regelmäßig kontrolliert werden, damit es nicht aufgrund falscher Ausrichtung des Sensors beim Einparkvorgang zu einer Kollision mit die Parklücke begrenzenden Hindernissen, insbesondere anderen Fahrzeugen, kommt. Dies erfolgt bisher typischerweise durch eine Vermessung des Sensors in der Werkstatt.
Die EP 1 602 530 A1 beschreibt ein Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorgangs eines Fahrzeugs in eine seitlich zum parkenden Fahrzeug angeordnete Parklücke, wobei mittels einer Sensoranordnung des Fahrzeugs die Parklücke während eines Vorbeifahrens des Fahrzeuges an der Parklücke erfasst wird. Die Sensoranordnung weist dabei auch seitlich zur Fahrtrichtung ausgerichtete Sensoren auf. Während des Einparkvorgangs findet durch weitere Messungen mittels der Sensorvorrichtung ein Abgleich der bei der vorausgegangenen Vorbeifahrt erfassten Daten bezüglich der Parklücke mit den tatsächlichen Begebenheiten statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Ausrichtung der Sensoren mit hoher Genauigkeit während des Betriebs überprüft werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei einem Verfahren zur Prüfung der Justage eines zu einer Seite eines Kraftfahrzeuges ausgerichteten Sensors zur Abstandsmessung für die Einparkassistenz sind erfindungswesentlich folgende Schritte vorgesehen: Vermessung einer Parklücke während der Vorbeifahrt an der Parklücke mit dem zur Seite des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Sensor, Berechnung des Abstands des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke während eines Einparkvorganges aus den Messwerten während der Vorbeifahrt an der Parklücke und dem Fahrweg des Kraftfahrzeugs, Messung des Abstands des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke während des Einparkvorgangs und Vergleich des berechneten und des gemessenen Abstands des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke.
Bei Feststellung eines Unterschieds des berechneten und des gemessenen Abstands des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke läßt sich daraus auf eine Dejustage des zur Seite ausgerichteten Sensors schließen. Dann kann als Konsequenz entweder eine Meldung an den Fahrer ergehen, dass ein Service in einer Werkstatt notwendig ist, um den Sensor neu zu justieren oder es kann aus der Größe der Abweichung der beiden Werte ein Rückschluß auf die Dejustage und die Größe der Dejustage gezogen werden und die so festgestellte Ausrichtung des Sensors kann den künftigen Abstandsmessungen zugrunde gelegt werden.
Bei der Vermessung der Parklücke erfolgt dies bevorzugt an dem Bordstein bzw. an vor und hinter der Parklücke parkenden anderen Kraftfahrzeugen. Bei der Berechnung des Abstands des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke aus dem während der Vorbeifahrt gemessenen Abstand von der Parklücke und dem Fahrweg, kann zur Ermittlung des Fahrwegs der Einschlagwinkel der Räder von dem Fahrwerk des Kraftfahrzeuges entweder unmittelbar auch mittelbar bestimmt werden, z.B. kann beim Einschlagwinkel der Räder des Kraftfahrzeuges auch mittelbar auf eine Information aus dem Einschlagwinkel des Lenkrades zurückgegriffen werden. Am präzisesten ist jedoch eine Information, die jeweils unmittelbar die fraglichen Werte abgreift. Der Fahrweg ist mit dem Einschlagwinkel der Räder im Wesentlichen die Information über die zurückgelegte Strecke beim jeweiligen Einschlagwinkel der Räder, so dass aus diesen beiden Werten der genaue Fahrweg ermittelt werden kann. Alternativ kann der Fahrweg auch aus sensorisch gewonnenen Daten oder aus GPS-Daten bestimmt werden. Bei den sensorisch gewonnen Daten handelt es sich ebenfalls um Informationen aus Abstandssensoren, wobei bevorzugt keine Daten des zu überprüfenden Sensors verwendet werden, aus denen bzw. und den sich ändernden Abstandsmessungen ebenfalls ein Fahrweg berechnet werden kann. Die Messung des Abstandes des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke während des Einparkvorgangs wird bevorzugt genau an dem Punkt vorgenommen, an dem beim Einfahren in die Parklücke das Sensorsignal zuerst auftritt. Bei einem mit 90° von der Kraftfahrzeugachse ausgerichteten Sensor ist an diesem Punkt noch mit einem vergleichsweise großen Abstand vom Bordstein zu rechnen und der Unterschied zwischen Messwert und berechnetem Wert sollte dadurch größer und daher leichter feststellbar ausfallen. Der berechnete Wert kann auch als Erwartungswert bezeichnet oder aufgefaßt werden. Bevorzugt wird die Prüfung des Sensors bei einem rückwärtigen Einparkvorgang durchgeführt. Die Abstandsmessung wird bevorzugt an einem Bordstein durchgeführt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Prüfung der Justage in einem gesonderten Justiermodus durchgeführt. In einem solchen gesonderten Justiermodus könnte der Sensor, insbesondere Ultraschallsensor, mit einer höheren Frequenz betrieben werden um dadurch eine noch schmalere Keule auszubilden. Dadurch würde sich der horizontale Messbereich verkleinern und eine noch höhere Genauigkeit bei der Feststellung der genauen Ausrichtung des Sensors bzw. der Justage oder Dejustage erreicht werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem zu einer Seite des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Sensor und einer Vorrichtung zur Prüfung der Dejustage des Sensors zur Durchführung des Verfahrens nach einem der obengenannten Ansprüche. Bevorzugt zeichnet sich eine solche Vorrichtung zur Prüfung der Justage des Sensors dadurch aus, dass sie eine Berechnungseinrichtung aufweist, mit der der Abstand des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke während des Einparkvorgangs aus den Messdaten während der Vorbeifahrt an der Parklücke, dem Einschlagwinkel der Räder des Kraftfahrzeuges und der Fahrstrecke des Kraftfahrzeuges während des Einparkvorgangs ermittelt wird. Die Vorrichtung zur Prüfung der Justage des Sensors weist weiterhin bevorzugt eine Vergleichseinrichtung auf, mit der ein berechneter Abstand und ein gemessener Abstand des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke vergleichbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:

1: Ein Kraftfahrzeug während der Vorbeifahrt an einer Parklücke;
2: Das Fahrzeug nach beendeter Vorbeifahrt und vor Beginn des Einparkvorgangs;
3: Das Fahrzeug während des Einparkvorgangs.

In 1 ist das Fahrzeug 1 mit dem schematisch angedeuteten Sensor 2 dargestellt. Das Fahrzeug fährt an einer Parklücke 3 vorbei, die seitlich durch einen Bordstein 4 und an den Seiten durch ein hinteres Fahrzeug 5 und einen vorderes Fahrzeug 6 begrenzt ist. Während der Vorbeifahrt wird die Parklücke 3 vermessen. Insbesondere wenn bei der Vermessung festgestellt wird, dass die Parklücke durch einen geraden Bordstein seitlich begrenzt ist, kann die Justageprüfung durchgeführt werden.
2 zeigt das Fahrzeug 1 vor Beginn des rückwärtigen Einparkvorgangs. Der Pfeil 7 zeigt den Fahrweg des Fahrzeugs 1 in die zuvor vermessene Parklücke.
In 3 ist das Fahrzeug 1 während des Einparkvorgangs in die Parklücke dargestellt. Aus der zuvor gemessenen Größe des seitlichen Abstands und aus dem Fahrweg, der sich durch den Einschlagwinkel der Räder oder eine davon abgeleitete Größe und die Fahrstrecke bei jedem Einschlagwinkel berechnen läßt, wird der Abstand des Sensors zum Rand der Parklücke, insbesondere zum Bordstein berechnet. Aufgrund der relativ schmalen horizontalen Charakteristik des Sensors wird beim Einfahren in die Parklücke ein Messsignal vom Bordstein unter einem bestimmten Winkel des Fahrzeugs zum Bordstein erwartet. Weicht dieser Winkel, unter dem beim Einfahren in die Parklücke zum ersten Mal bei toleranzrichtig eingebautem Sensor ein Sensorsignal 8 auftreten sollte, von dem Winkel ab, unter dem das Signal 9 tatsächlich auftritt, so kann aus dem Maß der Abweichung auf die Dejustage des Sensors geschlossen werden. Auf die Weise besteht die Möglichkeit, eine Dejustage des Sensors im laufenden Betrieb zu prüfen. Damit muss die Vermessung des Sensors nicht zwingend regelmäßig in einer Werkstatt erfolgen, wodurch zusätzliche Kosten entstehen, sondern kann im Normalbetrieb erfolgen, so dass der Fahrer zeitnah nach einer Dejustage des Sensors (z.B. nach einem Unfall) einen Hinweis vom System erhalten kann, dass eine zuverlässige Funktion des Sensors nicht mehr gegeben ist.

Claims

Verfahren zur Prüfung der Justage eines zu einer Seite eines Kraftfahrzeuges (1) ausgerichteten Sensors (2) zur Abstandsmessung für die Einparkassistenz mit den Schritten: Vermessung einer Parklücke (3) während der Vorbeifahrt an der Parklücke (3) mit dem zur Seite des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Sensor (2), Berechnung des Abstands des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke (3) während eines Einparkvorgangs aus den Messwerten während der Vorbeifahrt an der Parklücke (3) und dem Fahrweg des Kraftfahrzeugs, Messung des Abstands des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke (3) während des Einparkvorgangs, Vergleichen des berechneten und des gemessenen Abstands des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrweg des Kraftfahrzeugs (1) aus dem Einschlagwinkel der Räder des Kraftfahrzeugs (1) und der Fahrstrecke des Kraftfahrzeuges (1) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrweg des Kraftfahrzeuges (1) aus sensorisch gewonnen Daten bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung des Sensors (2) bei einem rückwärtigen Einparkvorgang durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmessung an einem Bordstein (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung der Justage in einem gesonderten Justiermodus erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Justiermodus der Sensor (2) mit einem schmaleren Messwinkel arbeitet.
Kraftfahrzeug mit einem zu einer Seite des Kraftfahrzeugs (1) ausgerichteten Sensor (2) und einer Vorrichtung zur Prüfung der Justage des Sensors (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der oben genannten Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Prüfung der Justage des Sensors (2) eine Berechnungseinrichtung aufweist, mit der der Abstand des zu prüfenden Sensors vom Rand der Parklücke (3) während des Einfahrparkvorgangs aus den Messdaten während der Vorbeifahrt an der Parklücke (3), dem Einschlagwinkel der Räder des Kraftfahrzeugs (1) und der Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs (1) während des Einparkvorgangs ermittelt wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Prüfung der Justage des Sensors (2) eine Vergleichseinrichtung aufweist, mit der ein berechneter Abstand und ein gemessener Abstand des zu prüfenden Sensors (2) vom Rand der Parklücke (3) vergleichbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) ein Ultraschallsensor ist.