JP2009502636A - 超音波センサを使用する駐車スペースの奥行き限度を確定する方法およびこの方法を実行するための装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】この発明は、車両の少なくとも１つの超音波車両センサを使用する駐車スペースの奥行き限度を確定する方法に関する。この方法では、車両が駐車スペースを長手方向に通過する際に、以下のステップ、すなわち、
ａ）超音波を発信すること、
ｂ）発信された超音波の反響信号を測定ウィンドウ内で集めること、
ｃ）反響信号の分散、および／またはこの分散内での反響信号の分布を決定すること、
ｄ）分布内での集中を形成する全ての、および／または複数の反響信号の分散幅が、所定のしきい値より小さい場合に、奥行き限度を確定すること、が実行される。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の複数の超音波センサによって駐車スペースの奥行き限度を確定する方法に関する。駐車スペースの奥行き限度の確定は、隙間駐車過程の際に衝突をもたらすであろう物体が、駐車スペースにあるか否かを確定するために必要である。さらに、駐車スペースの奥行き限度を定めるために、通常は、縁石が複数の超音波センサによって検知され、基準線として用いられる。車両を駐車スペースに隙間駐車する際に、車両後部、および／または車両前部も、縁石を覆うように突き出ている状況が生じることがある。このことは通常問題ない。何故ならば、縁石が、通常、車両のこのような突出部との衝突をもたらさない高さを有するからである。しかし、縁石の代わりに、駐車スペースの奥行き限度をもたらす、より高い物体、例えば壁があるときは、隙間駐車過程の際の衝突または隙間駐車過程の中止が生じる。

従来の技術からは、奥行き限度をもたらす物体の高さを検知することができる装置が公知である。例えば、DE 101 46 712 A1からは、２つのセンサを互いに９０°ずらして設けることが公知である。ここでは、一方のセンサは、物体の高さを認識するために用いられ、他方のセンサは、垂直方向でのスキャンのために用いられる。さらに、従来の技術からは、物体の高さを確定するために、機械式に調整されることが可能である複数のセンサ（EP 0 904 552 A1またはDE 103 22 601）が公知である。

公知の装置および方法は、両者が比較的コストがかかるという欠点を有する。複数のセンサがあるか、あるいは、複数のセンサを旋回するための機械的な装置が必要となる。前者は、追加のコストと結びついている。

確実な情報を容易に提供する車両の複数の超音波センサによって、駐車スペースの奥行き限度を確定するための方法を提供するという課題が、この発明の基礎になっている。特に、車両後部、および／または車両前部が縁石を覆うようにして突き出ているので隙間駐車過程の際に車両の衝突をもたらす奥行き限度を認識することが意図される。

上記課題は、以下のステップ、すなわち、
ａ）超音波を発信すること、
ｂ）発信された超音波の反響信号を測定ウィンドウ内で集めること、
ｃ）反響信号の分散、および／またはこの分散内での反響信号の分布を決定すること、
ｄ）分布内での集中を形成する全ての、および／または複数の反響信号の分散幅が、所定のしきい値より小さい場合に、奥行き限度を確定すること、を実行することを特徴とするこの発明に係る方法によって解決される。

すべての反響信号の、および／または特に１つの信号集中である複数の反響信号の分散幅の比較に基づき、或る物体が、駐車スペースの奥行きを限定するか否かの情報を提供することが可能である。例えば、駐車スペースが、壁によって限定されるとき、一方では、すべての反響信号が壁で跳ね返されるので、次に、全信号の分散幅が非常に狭くて、しきい値より小さいという場合が生じることがある。他方では、発信される超音波が、壁のみならず、壁の手前に位置している舗装路面または車道マークで跳ね返されることも考えられる。例えば、車道マークが長手方向に延びているとき、すべての反響信号の観察の際に、都合１つの、より幅の広い分散幅が生じる。しかしながら、分散内での反響信号の分布が観察されるとき、壁で跳ね返される複数の反響信号に基づき、分散内で、信号の集中が確定されることが可能である。反射信号の分散幅は、しきい値より小さい。したがって、この場合、駐車スペースの奥行き限度を認識することができる。

この発明に係る方法は、この場合、一方では、ただ１つのセンサで済ますことができ、他方では、駐車スペースの奥行き限度を判断するための機械を必要としないという利点を有する。

この発明によれば、反響信号の分散、およびこれらの反響信号の分布を、反響信号の実行時間に関して、および／または反響信号を跳ね返す物体との空間的な距離に関して、観察することが可能である。この場合、センサ、したがってまた車両からの空間的な距離を、特に、発信される超音波から結果として生じ、かつ集められた反響信号の実行時間の測定によって、確定することができる。

奥行き限度を生じさせるしきい値は、実行時間の観察に関して４ｍｓｅｃ、特に３．２ｍｓｅｃであり、特に２ｍｓｅｃを下回ることがある。６４μｓｅｃの反響信号の実行時間のずれは、通常の条件下では、約１ｃｍの、物体と車両との空間的な距離に対応する。このとき、４ｍｓｅｃより下の反響信号の時間的なずれは、約６２．５ｃｍの空間的な距離に対応する。３．２ｍｓｅｃは約５０ｃｍに対応し、２ｍｓｅｃは約３１．２５ｃｍに対応する。空間的な距離の観察の際に、奥行き限度が存在するのは、複数の、または全ての空間的な距離の分散幅が、６５ｃｍより下であり、特に、５０ｃｍより下にあるときである。実際的な試みでは、約５０ｃｍのしきい値が好都合であることが明らかになった。

この発明によれば、超音波が発信されてなる測定ウィンドウでは、発信された超音波の反響信号を、３回ないし２０回、特に４回ないし８回集めることは好ましい。４回ないし８回集められた反響信号によって、この発明では、反響信号の実行時間の分散幅、および／または反響信号を生起する物体との空間的な距離を確定することができる。特に、最後に受信された反響信号が、小さな分散幅にあるとき、妨害的な奥行き限度が存在することが前提となる。

さらに、この発明では、請求項１に記載の個々のステップを、駐車スペースを通過する際に、駐車スペースの全長または駐車スペースの一部分に亘って実行することが好ましい。したがって、奥行き限度を、駐車スペースの相応の長さに亘って確定することができる。

この発明の、他の好ましい実施の形態では、超音波は、実質的に円錐形に、しかも、１０°ないし３０°、特に約２０°の円錐軸角度をもって発信される。円錐形状の開き角は、円錐軸角度の倍の値である。信号の円錐形の発信に基づき、超音波が、駐車スペースの長手方向軸に平行にあって、かつ駐車スペースを区画する壁に当たるときでさえ、時間的にずれた反響信号が生じる。

この発明は、さらに、駐車スペースの奥行き限度を確定するための装置に関する。この装置は、この発明に係る方法で作動し、少なくとも１つの超音波センサと、この超音波センサに関連する信号処理手段とを有する。この信号処理手段は、反響信号の実行時間の分散幅、および／または反響信号を生起する物体の空間的な距離の分散幅を確定する。

この発明のさらなる詳細および好ましい実施の形態は、以下の記述から読み取られる。この発明を、図面に示した実施の形態を参照して詳述する。

図１には、側方に設けられた超音波センサ１２を有する車両１０が示されている。車両の側方には、駐車スペース１４があって、縁石１６によって区画される。縁石１６には、歩道１８が続き、歩道上には、物体２０がある。

超音波センサ１２によって、円錐形に形成された超音波が発信される。この超音波は、約２０°の円錐軸角度（Kegelachswinkel）αを有する。測定ウィンドウには、超音波が発信され、超音波の反響信号は４回ないし８回集められる。図１では、例えば３つの反響信号２２，２４および２６が示されている。これらの反響信号は、発信された超音波から結果として生じる。第１の反響信号２２は、縁石１６で跳ね返される。第２の反響信号２４は、歩道１８で跳ね返され、第３の反響信号２６は物体２０で跳ね返される。

図２では、受信された反響信号２２，２４，２６の実行時間ｔが、車両１０が進む距離ｓに亘って描かれている。走行時間ｔの代わりに、この発明では、走行時間にリニアにしたがう、物体との距離ｄを、車両が進む距離ｓに亘って示すことも考えられる。物体では、反響信号２２，２４，２６が跳ね返される。図２では、さらに、超音波センサ１２の検知区域２８が示されている。

図２から明らかなように、集められた反響信号２２，２４、２６の時間的ずれの分散幅ｂは、比較的大きい。駐車スペース１４の、認識される奥行き限度が存するのは、分散幅ｂが所定のしきい値Ｗよりも小さい場合である。実際には、駐車スペース１４の奥行き限度が前提とされるのが、しきい値Ｗが約３．２ｍｓｅｃであるときであることが明らかになった。立体的な物体との距離に関して反響信号を評価する際に、奥行き限度が発生するのは、反響信号を引き起こす物体との空間的な距離の分散幅ｂが５０ｃｍよりも小さいか同じであるときである。

図１および２に示された状況では、反響信号の時間的なずれに関する分散幅ｂが、３．２ｍｓｅｃよりも大きく、物体との距離に関する分散幅が５０ｃｍよりも大きい。したがって、分散幅の決定に基づいて、隙間駐車の際に、後部または前部が万一縁石を覆うように突き出るとき、駐車スペース１４の、衝突をもたらす奥行き限度が存しないことが確定されることができる。

図２に示すように、駐車スペースの全長に亘る分散幅ｂが観察される。駐車スペースの全長に亘る分散幅ｂが実質的に同じであるので、駐車スペースの長さに亘って奥行き限度が存しないことが前提となる。

図３は、図１とは、垂直方向に延びている壁３０が、縁石１６の区域に存するという点で異なる。

図１に対応して、図３では、例えば３つの反響信号３２，３４，３６が示されており、これらの反響信号は、測定ウィンドウ内で集められる。壁の長手方向長さの故に駐車スペースの長さに亘って生じる反響信号３２，３４，３６に追加して、舗装路面で跳ね返される他の反響信号３１が短時間に生じるという場合が生じる。しかし、この信号は駐車スペースに亘って生じるのではなく、局所的な妨害信号としてのみ生じる。このことは、図４に示されている。このような局所的に生じる信号は、使用されず、この発明の方法では、無視される。

反響信号３２，３４，３６から結果として生じる、図４に示す分散幅ｂは、比較的小さい。何故ならば、反響信号３２，３４，３６の実行時間が、駐車スペース１４の長手方向軸に平行に延びている壁の存在の故に、ほぼ同じだからである。時間的な観察では３．２ｍｓｅｃ、および空間的な観察では５０ｃｍより小さい分散幅ｂの故に、駐車スペース１４の奥行き限度を、壁によって認識することができる。この場合、壁３０は、車輌が長手方向に進む駐車スペース１４全体に亘って延びている。このことは、図４でほぼ同一線上に位置している信号３２，３４，３６から見て取れる。

したがって、この発明に基づき、隙間駐車過程を阻む、駐車スペースの奥行き限度が存するか否かが、質的に区別される。このような奥行き限度が存在するときは、駐車過程は、車両の前部、および／または後部が、縁石を覆うように突き出ないので、車両の、認識された物体との衝突が生じないように、実行されることが可能である。

この場合、この発明は、追加のセンサ、および／またはセンサ用の追加の機械を備える必要がないという利点を有する。信号処理手段、すなわち適切なソフトウェアに基づいてのみ、奥行き限度が存在するか否かが確定されることができる。

駐車スペースを通過する車両の背面図を示す。 略示された反響信号を有する、図１に示した車両の平面図を示す。 駐車スペースを区画する壁を有する、図１に対応する図を示す。 略示された反響信号を有する、図３の平面図を示す。

Claims (8)

1. 車両（１０）の少なくとも１つの超音波センサ（１２）によって駐車スペース（１４）の奥行き限度を確定する方法において、
   前記駐車スペース（１４）を長手方向に通過する際に、以下のステップ、すなわち、
   ａ）超音波を発信すること、
   ｂ）前記発信された超音波の反響信号（２２，２４，２６；３２，３４，３６）を測定ウィンドウ内で集めること、
   ｃ）前記反響信号の分散、および／またはこの分散内での前記反響信号の分布を決定すること、
   ｄ）前記分布内での集中を形成する全ての、および／または複数の反響信号の分散幅（ｂ）が、所定のしきい値（Ｗ）より小さい場合に、奥行き限度を確定すること、を実行することを特徴とする方法。
2. 前記反響信号の分散およびこれらの反響信号の分布を、前記反響信号の実行時間に関して、および／または前記反響信号を跳ね返す物体との空間的な距離に関して観察することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記しきい値（Ｗ）は、前記反響信号の実行時間に関して４ｍｓｅｃ、特に３．２ｍｓｅｃおよび特に２ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記しきい値（Ｗ）は、前記反響信号を跳ね返す前記物体との空間的な距離に関して、６５ｃｍ、特に５０ｃｍおよび特に３０ｃｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
5. 前記測定ウィンドウでは、発信された超音波の反響信号を、３回ないし２０回、特に４回ないし８回集めることを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
6. 前記駐車スペースを通過する際に、前記奥行き限度を決定するための前記分散幅を、前記駐車スペースの全長、または前記駐車スペースの一部分に亘って観察することを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
7. 前記超音波を、１０ないし３０°、特に約２０°の円錐軸角度をもって、ほぼ円錐形で発信することを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
8. 少なくとも１つの超音波センサ（１２）および信号処理手段を具備し、前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法で作動する、駐車スペースの奥行き限度を確定するための装置。

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