Verfahren zur Prüfung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs bei dem in einem ersten Schritt die Umgebung des Kraftfahrzeugs vor und während eines Einparkvorganges erfasst wird. Derzeit werden in Kraftfahrzeugen Systeme eingesetzt, die zum Beispiel mittels

Ultraschall- oder Radar-Sensoren die Entfernungen zu Objekten vor und hinter dem Fahrzeug während eines Einparkvorganges fortlaufend messen. Diese Systeme beinhalten im Allgemeinen auch die kontinuierliche Anzeige der gemessenen Abstände. Hierbei wird zwischen akustischen und optischen Anzeigen un- terschieden. Im Falle akustischer Anzeigen erfolgen die Meldungen über gemessene Distanzen zum Beispiel über Töne, deren Ton- bzw. Wiederholfrequenz mit den gemessenen Abständen zum Objekt variiert wird. Üblicherweise nimmt die Wiederholfrequenz mit abnehmendem Abstand zu. Im Falle optischer Anzeigen werden die gemessenen Distanzen zum Beispiel über Leuchtbalken oder mit HiI- fe einer zweidimensionalen Darstellung aus der Vogelperspektive, die schematisch die Fahrzeug-Umgebung inklusive der detektierten Hindernisse darstellt, angezeigt. Auch werden Kombinationen aus akustischer und optischer Rückmeldung eingesetzt. All diesen Systemen, die zur Abstandbestimmung eingesetzt werden ist jedoch gemeinsam, dass Objekte bzw. Hindernisse in der Fahrzeugumgebung nur solange angezeigt werden, wie die Hindernisse von der entsprechenden Sensorik auch erfasst werden. Bei Funktionen zur Unterstützung beim Einparken in Längsparklücken können im

Gegensatz dazu zum Beispiel Begrenzungen einer Parklücke auch dann ange- zeigt werden, wenn diese von der Sensorik des Fahrzeugs nicht mehr erfasst werden, d.h. nach der während des Vorbeifahrens an der Parklücke durchgeführten Parklückenvermessung. Wenn das Fahrzeug anschließend in die vermessene Parklücke einparkt, können die die Parklücken begrenzenden Hindernisse sowie beim Vorbeifahren an der Parklücke erfasste Objekte durch zweidimensionale Darstellung aus der Vogelperspektive grafisch dargestellt werden, mittels Abstandsmessung durch Sensoren konventionell gemessen und angezeigt werden oder in einer Kombination aus beiden Verfahren angezeigt werden. Die von beiden Systemen erfassten Daten, d.h. sowohl die beim Vorbeifahren an einer Parklücke erfassten, historischen Daten als auch die Abstandsdaten, die mit den Sensoren ermittelt werden, können durch Eintrag in eine gemeinsam genutzte Karte der Umgebung fusioniert werden. Hierdurch wird das effektive Blickfeld des Systems erweitert, da Objekte auch dann für Warnungen bzw. Bahnpla- nungen oder die Darstellung in Draufsicht berücksichtigt werden können, wenn sich diese aktuell nicht im Sichtfeld der Sensoren befinden. Auch wird ein solchermaßen generiertes Umgebungsmodell ständig aktualisiert, d.h. das Modell wird sowohl an eventuell verfügbare, detaillierte Messdaten als auch an eine Veränderung der Umgebung angepasst, solange diese von den Sensoren erfasst wird. Dieses Verfahren ist grundsätzlich in allen Manövriersituationen einsetzbar und nicht an Einparkvorgänge gebunden.

Die derzeit eingesetzten Systeme haben jedoch den Nachteil, dass nach dem Einparken des Kraftfahrzeugs und dem Abstellen der Zündung das Steuergerät stromlos ist und die zuvor gespeicherte Karte gelöscht wird.

Darstellung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs umfasst folgende Schritte:

(a) Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs vor und während eines Ein- parkvorganges, (b) Speichern der in Schritt (a) erfassten Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs,

(c) Prüfen der in Schritt (b) gespeicherten Daten auf Plausibilität bei einem Neustart des Kraftfahrzeugs.

Durch die Speicherung der Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs ist es möglich, diese Daten auch beim Ausparken des Kraftfahrzeugs aus einer Parklücke zu nutzen und so den Fahrer im Ausparkvorgang zu unterstützen. Durch das Prüfen der gespeicherten Daten auf Plausibilität bei einem Neustart des Kraft- fahrzeugs wird sichergestellt, dass die Unterstützung bei einem Ausparkvorgang nicht auf veralteten Daten beruht. Eine solche Veränderung der Umgebung kann sich zum Beispiel an einer Parklücke dadurch ergeben, dass vor oder hinter dem Fahrzeug in Querparklücken oder neben dem Fahrzeug in Längsparklücken befindliche Fahrzeuge weggefahren sind und gegebenenfalls auch andere Fahr- zeuge eingeparkt haben. Hierdurch kann sich der Abstand zu den Objekten geändert haben.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs mit geringem technischem Aufwand eine wirkungsvolle Unterstützung beim Aus- parken aus Parallelparklücken oder Querparklücken geboten. Auf diese Art kann zum Beispiel die Anzahl der Schadensfälle reduziert werden und es ist eine bessere Parkraumnutzung möglich. Auch stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine sinnvolle Ergänzung zu derzeit bereits eingesetzten Einparkassistenten dar, die zwar das einfache Einparken auch in enge Parklücken ermöglichen, jedoch das Ausparken aus diesen engen Parklücken dem Fahrer allein überlassen, wodurch die praktische Nutzbarkeit des Systems eingeschränkt wird.

Das Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfolgt zum Beispiel mit bekannten Systemen. So kann zum Beispiel eine Parklücke während der Vorbei- fahrt von geeigneten Sensoren, beispielsweise seitlich angebrachten Ultraschall-

Sensoren, vermessen werden. Die so vermessenen Daten können zum Beispiel zur Berechnung einer Trajektorie zur Einfahrt in die Parklücke genutzt werden und dem Fahrer angezeigt werden. Zusätzlich ist es auch möglich, dass das Fahrzeug die Querführung anhand der gemessenen Daten selbst übernimmt. Während des Einparkvorganges können die zuvor bestimmten Daten mit geeig- neten Sensoren im Front- und Heckbereich des Kraftfahrzeugs überprüft und gegebenenfalls aktualisiert werden.

Die so erfassten Daten werden dann auf einen geeigneten Datenträger gespei- chert. Hierbei ist ein Speicherkonzept vorzusehen, das die Daten auch bei ausgeschalteter Zündung erhält. Hierzu ist zum Beispiel möglich, ein Steuergerät wie es bereits derzeit zur Vermessung von Parklücken eingesetzt wird, zu nutzen und dieses ständig mit Strom zu versorgen. Alternativ wäre es jedoch auch möglich, zur Speicherung der Daten zum Beispiel geeignete Speicherkarten oder an- dere Permanentspeicher, die dem Fachmann bekannt sind und Daten auch dann speichern, wenn diese nicht mit Strom versorgt werden, einzusetzen.

Wenn Speichersysteme eingesetzt werden, die ständig mit Strom versorgt werden müssen, ist eine Vorrichtung vorzusehen, die bei längerem Stillstand des Fahrzeugs verhindert, dass die Batterie des Kraftfahrzeugs entladen wird, so dass sich das Kraftfahrzeug nicht mehr starten lässt.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird zur Prüfung der gespeicherten Daten auf Plausibilität während des Stillstands des Kraftfahrzeugs in vorge- gebenen Zeitintervallen der Abstand zu Objekten vor, hinter und/oder neben dem

Kraftfahrzeug bestimmt und mit den gespeicherten Daten verglichen. Durch die Messung des Abstands in vorgegebenen Zeitabständen wird erkannt, ob sich die Objekte bewegen und sich somit die Umgebung des Kraftfahrzeugs während des Stillstands ändert. Dies ermöglicht es, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs einen Hin- weis beim erneuten Starten des Fahrzeugs zu geben, durch den ihm mitgeteilt wird, dass sich die Umgebung geändert hat und somit die gespeicherten Daten nicht mehr gültig sind.

Um Energie zu sparen, ist es vorteilhaft, wenn zur Bestimmung von Abständen zu Objekten während des Stillstands des Kraftfahrzeugs nur ein einzelner Sensor an jeder Seite, an der gemessen wird, eingesetzt wird. Ein einzelner Sensor deckt zwar jeweils nur einen kleinen Bereich ab, jedoch sind eine Parklücke begrenzende Objekte üblicherweise großflächig, zum Beispiel benachbart parkende Kraftfahrzeuge, so dass ein einzelner Sensor zur Messung ausreichend ist. Vor- zugweise wird zur Messung jeweils der mittlere Sensor auf einer Seite eingesetzt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die zur Messung der Abstände während des Stillstands des Fahrzeugs eingesetzten Sensoren wechseln. So kann zum Beispiel jede Messung mit einem Sensor durchgeführt werden, der dem Sensor, mit dem die vorherige Messung durchgeführt wurde, benachbart ist. Je- doch ist auch jede beliebige andere Reihenfolge des Einsatzes der Sensoren zur

Messung möglich. So kann zum Beispiel auch beginnend mit dem mittleren Sensor als nächstes mit einem Sensor links vom mittleren Sensor und danach mit einem Sensor rechts des mittleren Sensors gemessen werden. Selbstverständlich kann die Reihenfolge auch umgedreht werden, dass zunächst der in der Mitte, dann rechts von der Mitte und schließlich links von der Mitte gemessen wird.

Wenn anhand der Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erkennen ist, dass nur ein kleines Objekt dem Kraftfahrzeug benachbart ist und gegebenenfalls ein Hindernis beim Ausparken sein kann, wird zur Prüfung der gespeicher- ten Daten auf Plausibilität zur Bestimmung des Abstands zu diesem Objekt vorzugsweise der Sensor verwendet, in dessen Messbereich das Objekt liegt. Ein Wechsel der Sensoren mit jeder Messung ist nicht erforderlich.

Um Energie zu sparen und damit zu verhindern, dass durch die Messungen wäh- rend der Stillstands des Kraftfahrzeugs die Batterie geleert wird, ist es weiterhin bevorzugt, mit zunehmender Dauer des Stillstands des Kraftfahrzeugs die Zeitintervalle zwischen zwei Messungen zu vergrößern.

Die Nutzung nur eines Sensors zur Bestimmung des Abstandes zu Objekten vor, hinter und/oder neben dem Kraftfahrzeug und die Vergrößerung der Zeitintervalle zwischen zwei Messungen können jeweils unanhängig voneinander oder zusammen realisiert werden.

Um zu vermeiden, dass die Kapazität der Batterie des Kraftfahrzeugs unter den für einen Start des Kraftfahrzeugs notwendigen Wert sinkt, ist es vorteilhaft, dass nach einem vorgegebenen Zeitraum die Bestimmung von Abständen zu Objekten vor, hinter und/oder neben dem Kraftfahrzeug eingestellt wird. Der Zeitraum kann zum Beispiel aus dem Ladezustand der Batterie und dem Zeitintervall zwischen den einzelnen Messungen bestimmt werden. Alternativ ist es auch mög- lieh, einen festen Wert vorzugeben. Wenn ein fester Wert vorgegeben wird, so ist es vorteilhaft, mit Erreichen dieses Wertes die gespeicherten Daten der Umge- bung des Kraftfahrzeugs anzuzweifeln. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dem Fahrer einen Hinweis zu geben, dass die Daten aufgrund der Dauer des Stillstands des Kraftfahrzeugs angezweifelt werden. In einer alternativen Ausführungsform wird zur Prüfung der gespeicherten Daten auf Plausibilität der Abstand zu Objekten vor, hinter und/oder neben dem Kraftfahrzeug beim Start des Kraftfahrzeugs nach einem Stillstand bestimmt und mit den gespeicherten Daten verglichen. Durch die Prüfung der gespeicherten Daten auf Plausibilität erst nach dem Start des Kraftfahrzeugs wird vermieden, dass zur Überprüfung der Daten zusätzliche Energie von der Batterie geliefert wird. Um die Daten auf Plausibilität zu überprüfen ist es in diesem Fall vorteilhaft, alle Sensoren zur Messung des Abstandes zu Objekten vor, hinter und/oder neben dem Kraftfahrzeug einzusetzen. Wenn die von allen Sensoren ermittelten Abstände mit den gespeicherten Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs übereinstimmen, kann davon ausgegangen werden, dass sich die reale Parksituation nicht verändert hat.

Bei Querparklücken ist es möglich, mit seitlich am Fahrzeug angebrachter Sen- sorik die Querparklücke beim Einfahren in diese zu vermessen. In diesem Fall ist das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung der seitlichen Sensoren genauso zu verwenden.

Zusätzlich ist zu überprüfen, inwieweit eine aufgrund übereinstimmender Daten fälschlich als valide angenommene Parksituation, die dann zum Beispiel als Manövrierunterstützung beim Ausparkvorgang des Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, durch die Messung mit den Sensoren während des Ausparkens beherrschbar bleibt. Um zu vermeiden, dass es aufgrund zum Beispiel von Klimaschwankungen Abweichungen bei den Messungen gibt, ist es bevorzugt, eine Klimakompensation vorzusehen. Hierdurch wird zum Beispiel gewährleistet, dass bei gleicher Umgebung unabhängig zum Beispiel von Tag- und Nachtklima die gleichen Abstände gemessen werden. Auch bei der Prüfung der gespeicherten Daten erst beim Start des Kraftfahrzeugs nach einem Stillstand ist es bevorzugt, einen zeitlichen Grenzwert für die Validität der gespeicherten Daten vorzusehen. Auch in diesem Fall sollte der Fahrer nach Ablauf des vorgegebenen Wertes die Mitteilung erhalten, dass die Daten aufgrund der Dauer des Stillstands des Kraftfahrzeugs ungültig geworden sind.

Neben der separaten Prüfung der gespeicherten Daten entweder in vorgegebenen Zeitintervallen während des Stillstands des Fahrzeugs oder erst nach dem Start des Fahrzeugs nach einem Stillstand ist es auch möglich, die Abstände sowohl in vorgegebenen Zeitintervallen während des Stillstands zu messen und zusätzlich beim Start des Kraftfahrzeugs nach dem Stillstand.

Zur Ermittlung der Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs werden vorzugswei- se Sensoren eingesetzt wie sie auch derzeit schon zur Erfassung der Umgebung zum Unterstützen des Einparkvorganges eingesetzt werden. Hierzu können zum Beispiel Ultraschall-Sensoren, Radar-Sensoren, Infrarot-Sensoren, kapazitive Sensoren oder Laser-Sensoren (LIDAR) eingesetzt werden. Mit den Sensoren lässt sich der Abstand zu Objekten während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ermit- teln und so die Umgebung einer Parklücke exakt erfassen. Üblicherweise sind die Sensoren im Frontbereich und im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet. Zur Erfassung der Geometrie einer Querparklücke werden vorzugsweise die äußeren Sensoren im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, die eine seitlich Ausrichtung haben, eingesetzt. Um die Tiefe der Parklücke erfassen zu können, decken die seitlichen Sensoren im Frontbereich einen größeren Bereich ab als die übrigen

Sensoren. Dies erlaubt es, zum Beispiel beim Vorbeifahren an einer Parklücke zu erkennen, ob in der Parklücke Hindernisse liegen. Wenn eine Abweichung von während des Stillstands des Kraftfahrzeugs gemessenen Werten bzw. beim Start des Kraftfahrzeugs gemessenen Werten zu den gespeicherten Daten fest- gestellt wird, sollte der Fahrer des Kraftfahrzeugs einen Hinweis erhalten. Der

Hinweis an den Fahrer kann dabei zum Beispiel akustisch oder optisch erfolgen. Ein akustischer Hinweis kann zum Beispiel durch einen geeigneten Warnton gegeben werden. Als optischer Hinweis eignet sich zum Beispiel eine Anzeige im Anzeigefenster eines Bordcomputers des Kraftfahrzeugs. Alternativ könnten je- doch auch Anzeigevorrichtungen benutzt werden, wie sie derzeit bei Parkunterstützungssystemen eingesetzt werden. Wenn der Abstand zu einem Kraftfahr- zeug optisch zum Beispiel durch Leuchtbalken dargestellt wird, kann ein entsprechender Warnhinweis an den Fahrer durch blinkende Balken erfolgen. Bei einer zweidimensionalen Darstellung der Umgebung ist es vorteilhaft, den Anzeigebereich zu nutzen, um eine schriftliche Warnmeldung auszugeben. Neben einer schriftlichen Warnmeldung ist selbstverständlich auch eine grafische Warnmeldung möglich.

Wenn kein Unterschied zwischen den während des Stillstands des Fahrzeugs bzw. beim Start des Fahrzeug gemessenen Daten und den gespeicherten Daten ermittelt wird und somit die Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs, die gespeichert wurden, als valide erkannt werden, ist es vorteilhaft, diese Daten zu nutzen, um den Fahrer eine Unterstützung beim Ausparkvorgang zu geben. Hierzu ist es einerseits möglich, dass ein automatisches Ausparksystem eingesetzt wird, bei dem die Lenkeinschläge vom Fahrzeug vorgegeben werden. Alternativ ist es möglich, dass dem Fahrer die notwendigen Lenkeinschläge angezeigt werden und der Fahrer selbsttätig lenken muss.