DE102005045302B4 - Method for operating a distance sensor - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Abstandssensors für die Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug (1), bei welchem Teilsektoren innerhalb eines Erfassungswinkelbereichs (2) des Abstandssensors festgelegt werden, für welche durch den Abstandssensor sequenziell Abstandswerte zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt werden, wobei eine mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierte Ausgangsleistung des Abstandssensors unter den Teilsektoren variiert wird, wobei auf Basis eines Lenkwinkels und/oder einer Gierrate des Kraftfahrzeugs (1) eine prädizierte Fahrspur (5) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird, wobei unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) und der möglichen Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung anderer Verkehrsteilnehmer ein Intrusionskorridor (7) rund um die prädizierte Fahrspur (5) errechnet wird, innerhalb dessen sich ein Objekt befinden müsste, um eine Mindestwahrscheinlichkeit zu besitzen, mit dem Kraftfahrzeug (1) zu kollidieren, wobei die Variation der Ausgangsleistung derart erfolgt, dass die Reichweite in einem Teil der Teilsektoren gegenüber einer maximalen Reichweite (3) verringert ist, jedoch in allen Teilsektoren ausreicht, um den Intrusionskorridor (7) vollständig zu überwachen.Method for operating a distance sensor for the surroundings detection in a motor vehicle (1), in which sub-sectors within a detection angle range (2) of the distance sensor are determined, for which the distance sensor sequentially determines distance values to objects in the surroundings of the motor vehicle (1), wherein a correlated with the range of the distance sensor output power of the distance sensor is varied among the subsectors, based on a steering angle and / or a yaw rate of the motor vehicle (1) a predicted lane (5) of the motor vehicle (1) is determined, taking into account the speed of the vehicle (1) and the possible speed and direction of movement of other road users, an intrusion corridor (7) is calculated around the predicted lane (5) within which an object would have to be in order to have a minimum probability with the motor vehicle (1) collide where in the case of the variation of the output power, such that the range in a part of the sub-sectors is reduced compared to a maximum range (3), but is sufficient in all sub-sectors to completely monitor the intrusion corridor (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Abstandssensors für die Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug, bei welchem Teilsektoren innerhalb eines Erfassungswinkelbereichs des Abstandssensors festgelegt werden, für welche durch den Abstandssensor sequenziell Abstandswerte zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestimmt werden.The present invention relates to a method for operating a distance sensor for the surroundings detection in a motor vehicle, in which subsectors are set within a detection angle range of the distance sensor, for which the distance sensor sequentially determines distance values to objects in the surroundings of the motor vehicle.

In modernen Kraftfahrzeugen werden zur Abstands-, Lage- und/oder Konturvermessung vorausliegender Objekte Abstandssensoren eingesetzt. Insbesondere finden vermehrt Laserscanner Anwendung. Solche Laserscanner unterteilen ihren gesamten horizontalen Erfassungswinkelbereich in Teilsektoren und bestimmen für jeden der Teilsektoren mit einer bestimmten Taktrate die Abstandswerte der im jeweiligen Teilsektor lokalisierten Objekte. Die Teilsektoren werden dabei nacheinander abgearbeitet. Unter der Taktrate ist dabei die Wiederholrate zu verstehen, mit welcher die Abstandswerte sämtlicher interessierender Teilsektoren aktualisiert werden.In modern motor vehicles distance sensors are used for distance, position and / or contour measurement of objects lying ahead. In particular, laser scanners are increasingly being used. Such laser scanners divide their entire horizontal coverage angle range into subsectors and determine for each of the subsectors at a particular clock rate the distance values of the objects located in the respective subsector. The subsectors are processed one after the other. The clock rate is to be understood as the repetition rate with which the distance values of all subsectors of interest are updated.

Die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Vorrichtungen und Verfahren, in welchen die Messdaten solcher Laserscanner Verwendung finden, hängt stark von der Größe des horizontalen Erfassungswinkelbereichs des Laserscanners und von dessen Reichweite ab. Wünschenswert sind für moderne Fahrerassistenzsysteme beispielsweise ein horizontaler Erfassungswinkel von 60° und eine Mindestreichweite von 60 Metern.The performance and reliability of devices and methods in which the measurement data of such laser scanners are used depends greatly on the size of the horizontal detection angle range of the laser scanner and on its range. For modern driver assistance systems, for example, a horizontal detection angle of 60 ° and a minimum range of 60 meters are desirable.

Solche Anforderungen, insbesondere an die Mindestreichweite, bestehen auch für schwach reflektierende Objekte. Herkömmliche Laserscanner stoßen dabei an technische Grenzen. Um einen Teilsektor mit hoher Reichweite abzusuchen, ist in der Regel eine hohe Ausgangsleistung des Laserscanners erforderlich. Die Ausgangsleistung optischer Systeme darf jedoch, beispielsweise aus Gründen der menschlichen Augensicherheit, nicht zu hoch liegen. Zudem erhöht eine hohe Ausgangsleistung den Energieverbrauch eines Laserscanners. Eine hohe Reichweite ist also prinzipiell erreichbar, konkurriert jedoch mit Anforderungen hinsichtlich Augensicherheit und Energieverbrauch.Such requirements, in particular to the minimum range, also exist for weakly reflecting objects. Conventional laser scanners are reaching technical limits. In order to scan a subsector with a long range, a high output power of the laser scanner is usually required. However, the output power of optical systems must not be too high, for example for reasons of human eye safety. In addition, a high output power increases the energy consumption of a laser scanner. A long range is therefore achievable in principle, but competes with requirements for eye safety and energy consumption.

Unter Umständen können die gewünschten Reichweitenanforderungen auch bei geringerer Ausgangsleistung erfüllt werden. Hierzu ist die so genannte Pulszahl zu erhöhen. Unter der Pulszahl ist die Anzahl der Messungen in einem Teilsektor zu verstehen, über welche gemittelt wird, um zu einem einzigen Messergebnis zu gelangen. Je höher die Pulszahl gewählt wird, umso geringer ist jedoch die erreichbare Taktrate zum Absuchen des gesamten Erfassungswinkelbereichs. Eine hohe Reichweite ist also prinzipiell erreichbar, konkurriert jedoch mit der Taktrate der bekannten Laserscanner.Under certain circumstances, the desired coverage requirements can be met even at lower power output. For this purpose, the so-called pulse rate is to be increased. The number of pulses is the number of measurements in a sub-sector, which is averaged to arrive at a single measurement result. The higher the number of pulses, however, the lower the achievable clock rate for scanning the entire detection angle range. A long range is therefore achievable in principle, but competes with the clock rate of the known laser scanner.

DE 101 51 982 A1 offenbart eine optoelektronische Erfassungseinrichtung für ein Fahrzeug. Neben einem Laserscanner weist diese eine Adaptionseinrichtung auf. Die Intensität der ausgesendeten Abtaststrahlung kann mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert werden. Ferner ist vorgesehen, nur unter bestimmten Winkeln zur Fahrtrichtung Laserstrahlen mit hoher Leistung auszusenden. DE 101 51 982 A1 discloses an opto-electronic detection device for a vehicle. In addition to a laser scanner, this has an adaptation device. The intensity of the emitted scanning radiation can be varied with the speed of the vehicle. It is also provided to emit laser beams with high power only at certain angles to the direction of travel.

Auch DE 199 10 667 A1 schlägt eine Vorrichtung mit einem Lasersensor für ein Kraftfahrzeug vor. Zur Erhöhung der Augensicherheit ist vorgesehen, die Sendeleistung des Lastersensors in Abhängigkeit seiner Abstrahlrichtung zu variieren. Zusätzlich kann der Leistungsverlauf über den Scanbereich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt werden.Also DE 199 10 667 A1 proposes a device with a laser sensor for a motor vehicle. To increase the eye safety is provided to vary the transmission power of the load sensor as a function of its emission direction. In addition, the power curve over the scan range can be selected as a function of the vehicle speed.

EP 1 302 747 A1 lehrt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Objekterkennungssystems eines Fahrzeugs. Aus einer Mehrzahl von Eingangsparametern und -informationen wird ein Aufmerksamkeitsplan (englisch „attention plan“) erstellt, mittels welchem der Betrieb eines Erkennungsgeräts, z.B. eines Laser- oder Radarsensors, optimiert wird. Als Eingangsgrößen werden unter anderem fahrdynamische Parameter und Karteninformationen vorgeschlagen. EP 1 302 747 A1 teaches an apparatus and method for controlling an object recognition system of a vehicle. From a plurality of input parameters and information an attention plan (English "attention plan") is created, by means of which the operation of a recognition device, such as a laser or radar sensor is optimized. Among other things, driving dynamics parameters and map information are proposed as input variables.

In Thompson, Chris; Huang, Yingping; Fu, Shan: „Intelligent imaging systems for automotive applications“, Proceedings of SPIE 5272, Industrial and Highway Sensors Technology, 2004 (DOI: 10.1117/12.516534) wird die Ausgestaltung optischer Fahrzeugsensorsysteme thematisiert. Als zwingend abzudeckender Überwachungsbereich (englisch „must-cover area“) eines Sensorsystems wird ein Bereich definiert, in welchem eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit einer möglichen Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger besteht, ohne dass dem Fahrer oder dem Fußgänger noch ausreichend Reaktionszeit bliebe. Dieser Bereich hängt von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und derjenigen des Fußgängers ab.In Thompson, Chris; Huang, Yingping; Fu, Shan: "Intelligent imaging systems for automotive applications", Proceedings of SPIE 5272, Industrial and Highway Sensors Technology, 2004 (DOI: 10.1117 / 12.516534), discusses the design of optical vehicle sensor systems. A mandatory monitoring area ("must-cover area") of a sensor system defines an area in which there is a very high probability of a possible collision between the vehicle and a pedestrian without the driver or the pedestrian still having sufficient reaction time. This range depends on the speed of the vehicle and that of the pedestrian.

Zusammenfassend sind Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik unter bestimmten Randbedingungen nicht in der Lage, bei großer Reichweite hohe Taktraten einzuhalten bzw. bei hohen Taktraten eine große Reichweite zu erzielen.In summary, under certain boundary conditions, prior art methods and devices are not able to maintain high clock rates with a long range or to achieve a long range at high clock rates.

Eine vergleichbare Problematik besteht neben Laserscannern auch bei anderen Abstandssensoren für die Umfelderkennung in Kraftfahrzeugen, welche für eine Gesamtaufnahme eines Erfassungsbereichs sequenziell eine Vielzahl von Teilsektoren abarbeiten. Die Reichweite des Abstandssensors ist dabei unter Umständen mit anderen Messparametern korreliert als, wie dies bei Laserscannern der Fall ist, mit der Ausgangsleistung und der Pulszahl.A comparable problem exists in addition to laser scanners and other distance sensors for the environment detection in motor vehicles, which for a total recording of a detection area sequentially a plurality of subsectors work off. The range of the distance sensor is possibly correlated with other measurement parameters as, as is the case with laser scanners, with the output power and the pulse rate.

Durch die beschränkte Reichweite bzw. Taktrate existierender solcher Abstandssensoren wird die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Vorrichtungen und Verfahren beschränkt, in welchen die Messdaten solcher Abstandssensoren Verwendung finden.The limited range or clock rate of existing such distance sensors limits the performance and reliability of devices and methods in which the measurement data of such distance sensors are used.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zum Betrieb eines sequenziell arbeitenden Abstandssensors für die Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, durch welches verbesserte Messdaten zur Verfügung gestellt werden können.The object of the present invention is to provide a simple method for operating a sequentially operating distance sensor for the surroundings detection in a motor vehicle, by means of which improved measurement data can be made available.

Gelöst wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved according to the invention by a method according to claim 1. Further preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

Durch die Erfindung kann eine hohe Reichweite eingestellt werden für Teilsektoren, welche von besonderem Interesse sind. In anderen Teilsektoren, welche von geringerem Interesse sind, wird die Reichweite entsprechend abgesenkt. Die unterschiedlichen Reichweiten werden erreicht durch eine entsprechende Variation zumindest eines mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierten Messparameters des Abstandssensors. Bei Laserscannern sind, ebenso wie bei anderen Typen von sequenziell arbeitenden Abstandssensoren, die wichtigsten mit der Reichweite korrelierten Messparameter die Pulszahl und die Ausgangsleistung. Auf sequenziell arbeitende Abstandssensoren, deren Reichweite mit anderen Messparametern korreliert ist, lässt sich die Lehre der Erfindung jedoch gleichermaßen anwenden.By the invention, a high range can be set for subsectors which are of particular interest. In other sub-sectors of lesser interest, the range is lowered accordingly. The different ranges are achieved by a corresponding variation of at least one measuring parameter of the distance sensor correlated with the range of the distance sensor. For laser scanners, as with other types of sequential distance sensors, the most important range-related measurement parameters are pulse rate and output power. However, the teaching of the invention can be applied equally to sequential distance sensors whose range is correlated with other measurement parameters.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Anzahl der durchgeführten Messungen je Teilsektor, also die Pulszahl, unter den Teilsektoren variiert. Die Pulszahl kann somit insbesondere für Teilsektoren, welche von besonderem Interesse sind, sehr hoch gewählt werden. Andere Teilsektoren werden mit geringerer Pulszahl abgesucht. Da somit nicht jeder Teilsektor mit hoher Pulszahl abgesucht wird, kann die über alle abgesuchten Teilsektoren gemittelte mittlere Pulszahl gering gehalten werden. Da für die Taktrate die Summe der Pulszahlen aller Teilsektoren ausschlaggebend ist, ist somit eine hohe Taktrate erzielbar.According to a preferred embodiment of the invention, the number of measurements carried out per subsector, ie the pulse number, is varied among the subsectors. The pulse rate can thus be selected very high, in particular for sub-sectors which are of particular interest. Other subsectors are searched at lower pulse rate. Since therefore not every subsector is searched with a high number of pulses, the averaged over all scanned subsectors average pulse number can be kept low. Since the sum of the pulse numbers of all subsectors is decisive for the clock rate, a high clock rate can thus be achieved.

Erfindungsgemäß wird die Ausgangsleistung des Abstandssensors unter den Teilsektoren variiert. Insbesondere für Teilsektoren, welche von besonderem Interesse sind, kann die Ausgangsleistung somit sehr hoch gewählt werden. Das Absuchen anderer Teilsektoren erfolgt mit geringerer Ausgangsleistung. Die mittlere Ausgangsleistung wird somit gering gehalten. Da für die Augensicherheit der Mittelwert der Ausgangsleistung entscheidend ist, kann trotz einer selektiven Erhöhung der Ausgangsleistung eine ausreichende Augensicherheit gewährleistet werden. Der Energiebedarf des Abstandssensors kann durch die Beschränkung der mittleren Ausgangsleistung ebenfalls gering gehalten werden. Eine Variation der Ausgangsleistung kann auch mit einer Variation der Pulszahl kombiniert werden.According to the invention, the output power of the distance sensor is varied among the subsectors. In particular, for subsectors, which are of particular interest, the output power can thus be very high. The screening of other sub-sectors is done with lower output power. The average output power is thus kept low. Since the mean value of the output power is decisive for eye safety, sufficient eye safety can be ensured despite a selective increase in the output power. The energy requirement of the distance sensor can also be kept low by limiting the average output power. A variation of the output power can also be combined with a variation of the pulse number.

Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass sich die Randbedingungen, welche bisher gegen eine Erhöhung der Reichweite zu sprechen schienen, durchwegs auf Größen beziehen, welche sich aus der Gesamtheit der Messungen des Abstandssensors in allen Teilsektoren ergeben. Beispielsweise ist nicht die maximale, sondern die mittlere Ausgangsleistung eines Laserscanners entscheidend für eine Gefährdung der Augensicherheit. Eine kurzzeitige Erhöhung der Ausgangsleistung hingegen ist unbedenklich. Da alle Teilsektoren im Verlauf einer Gesamtaufnahme nacheinander abgearbeitet werden, kann eine selektive Erhöhung eines Messparameters für bestimmte Teilsektoren durch eine Verringerung in anderen Teilsektoren ausgeglichen werden.The invention is based on the essential finding that the boundary conditions, which previously seemed to speak against an increase in the range, consistently refer to quantities which result from the entirety of the measurements of the distance sensor in all subsectors. For example, it is not the maximum, but the average output power of a laser scanner that is decisive for endangering eye safety. A short-term increase in the output power, however, is harmless. Since all subsectors are processed consecutively in the course of a total acquisition, a selective increase of a measurement parameter for certain subsectors can be compensated by a reduction in other subsectors.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht daher auf dem Gedanken, die Detektionsperformanz eines verwendeten Abstandssensors auf die interessierenden Teilsektoren zu konzentrieren. Diese Konzentration erfolgt durch eine selektive, d. h. auf bestimmte Teilsektoren beschränkte, Reichweitenerhöhung. Verfahren gemäß dem Stand der Technik suchen im Gegensatz zur Erfindung typischerweise jeden Teilsektor des horizontalen Erfassungswinkelbereichs mit identischen Messparametern ab, bei Laserscannern beispielsweise mit identischer Ausgangsleistung und Pulszahl.The method according to the invention is therefore based on the idea of concentrating the detection performance of a distance sensor used on the subsectors of interest. This concentration is achieved by a selective, d. H. limited to certain sub-sectors, range increase. In contrast to the invention, prior art methods typically search each subsector of the horizontal detection angle range with identical measurement parameters, for laser scanners with, for example, identical output power and pulse number.

Vorzugsweise erfolgt die Variation in Abhängigkeit von fahrdynamischen Größen eines Kraftfahrzeugs. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich der speziellen Detektionsanforderungen der Umfelderkennung eines fahrenden Kraftfahrzeugs optimiert werden. Als Grundlage zur Anpassung der Messparameter kann beispielsweise eine Fahrspurprädiktion dienen. Zahlreiche fahrdynamische Größen werden in modernen Kraftfahrzeugen ohnehin für verschiedenste Zwecke erfasst. Ihre erfindungsgemäße Nutzung bereitet somit keinen bzw. sehr geringen Zusatzaufwand.Preferably, the variation takes place as a function of driving dynamics variables of a motor vehicle. As a result, the method according to the invention can be optimized with regard to the special detection requirements of the surroundings detection of a moving motor vehicle. For example, a lane prediction can serve as the basis for adapting the measurement parameters. Numerous vehicle dynamics variables are detected in modern motor vehicles anyway for a variety of purposes. Their use according to the invention thus prepares no or very little additional effort.

Die erfindungsgemäße Variation zumindest eines mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierten Messparameters des Abstandssensors erfolgt in Abhängigkeit vom Lenkwinkel und/oder der Gierrate des Kraftfahrzeugs. Aus dem Lenkwinkel und/oder der Gierrate sowie ggf. dem Zeitverlauf dieser Größen kann näherungsweise auf zukünftige Aufenthaltsorte des Kraftfahrzeugs geschlossen werden. Diese sind für die Umfelderkennung von besonderem Interesse. Je nach Lenkwinkel und/oder Gierrate kann die Reichweite somit in die Richtung maximiert werden, in welche sich das Fahrzeug bewegen wird. Diese Richtung kann als Vorzugsrichtung des Abstandssensors bezeichnet werden. Je größer die Richtungsabweichung anderer Teilsektoren von dieser Vorzugsrichtung ist, umso mehr kann die Reichweite für diese Teilsektoren abgesenkt werden.The variation according to the invention of at least one measuring parameter of the distance sensor correlated with the range of the distance sensor takes place as a function of the steering angle and / or the Yaw rate of the motor vehicle. From the steering angle and / or the yaw rate and possibly the time course of these variables can be approximated to future whereabouts of the motor vehicle. These are of particular interest for the environment detection. Depending on the steering angle and / or yaw rate, the range can thus be maximized in the direction in which the vehicle will move. This direction can be referred to as the preferred direction of the distance sensor. The greater the deviation of direction of other subsectors from this preferred direction, the more the range for these subsectors can be lowered.

Während einzelne fahrdynamische Größen eine näherungsweise Abschätzung zukünftiger Aufenthaltsorte erlauben, kann durch die Erfassung einer Vielzahl solcher Größen und eine geeignete Informationsverarbeitung eine vollständige Fahrspurprädiktion geleistet werden. Eine solche vollständige Fahrspurprädiktion kann als besonders zuverlässige Grundlage zur Anpassung der Messparameter dienen.While individual vehicle dynamics variables allow an approximate estimation of future locations, complete lane prediction can be achieved by capturing a large number of such variables and suitable information processing. Such complete lane prediction can serve as a particularly reliable basis for adapting the measurement parameters.

Bevorzugt erfolgt die erfindungsgemäße Variation zumindest eines mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierten Messparameters des Abstandssensors in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Das Ausmaß der Reichweitenabsenkung in Teilsektoren, deren Richtung von der Vorzugsrichtung abweicht, kann dementsprechend abhängig von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt werden. Je langsamer das Fahrzeug fährt, umso größer wird die Wahrscheinlichkeit, dass innerhalb der Zeit bis zum Erreichen eines zukünftigen Aufenthaltsorts ein anderer Verkehrsteilnehmer von der Seite aus in die Fahrspur des Fahrzeuges gelangen kann. Dies bedeutet, dass bei stehendem Fahrzeug, wie gemäß dem Stand der Technik üblich, eine uniforme Empfindlichkeitseinstellung mit entsprechend eingeschränkter Reichweite über den gesamten Betrachtungswinkel einzustellen ist. Im Gegensatz zu einem schnell bewegten Fahrzeug kann bei einem stehenden oder langsam bewegten Fahrzeug auch eine geringere maximale Reichweite toleriert werden. Bei einem schnell bewegten Fahrzeug hingegen steht die maximale Reichweite entlang der Vorzugsrichtung im Vordergrund.The variation according to the invention of at least one measuring parameter of the distance sensor correlated with the range of the distance sensor preferably takes place as a function of the speed of the motor vehicle. The extent of range reduction in subsectors whose direction deviates from the preferred direction can accordingly be selected as a function of the current vehicle speed. The slower the vehicle drives, the greater the likelihood that within the time to reach a future location another road user can get into the lane of the vehicle from the side. This means that when the vehicle is stationary, as is common in the prior art, a uniform sensitivity setting with a correspondingly limited range over the entire viewing angle is set. In contrast to a fast-moving vehicle, a lower maximum range can also be tolerated in a stationary or slowly moving vehicle. For a fast-moving vehicle, however, the maximum range along the preferred direction is in the foreground.

Die Variation der Reichweite über die Teilsektoren kann prinzipiell in nahezu beliebiger Art und Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt sie entsprechend einer Dreiecks- oder Glockenform mit einem Maximum in Richtung der Fahrzeuglängsrichtung bzw. in der Vorzugsrichtung, sofern eine solche bekannt ist und von der Fahrzeuglängsrichtung abweicht. Bei Verwendung einer Dreiecks- oder, beispielsweise Gaußschen, Glockenkurve zur Variation einer Größe ist der Mittelwert dieser Größe sehr einfach mathematisch bestimmbar. Umgekehrt ist eine geeignete Variationskurve leicht aus einem vorgegebenen Mittelwert ableitbar. Da im Zusammenhang mit der Erfindung, wie beschrieben, häufig der Mittelwert der Ausgangsleistung oder der Pulszahl von Interesse ist, wird eine solche Variationsform bevorzugt. Dieselben Vorteile bietet auch eine Rechteck- oder Trapezform der Variationskurve.The variation of the range over the subsectors can be done in principle in almost any way. Preferably, it takes place according to a triangular or bell shape with a maximum in the direction of the vehicle longitudinal direction or in the preferred direction, if such is known and deviates from the vehicle longitudinal direction. When using a triangle or, for example, Gaussian, bell curve for varying a size of the mean of this size is very easy to determine mathematically. Conversely, a suitable variation curve can easily be derived from a predetermined mean value. Since in the context of the invention, as described, often the mean value of the output power or the pulse number is of interest, such a variation form is preferred. The same advantages are offered by a rectangular or trapezoidal shape of the variation curve.

Wird die Variationskurve der Ausgangsleistung eines Laserscanners beispielsweise als Gaußsche Glockenkurve festgelegt, so ist das Maximum der Glocke vorzugsweise im Teilsektor der Vorzugsrichtung festzulegen. Der Wert des Maximums sowie die Breite der Glocke sind vorzugsweise abhängig von der Fahrgeschwindigkeit festzulegen. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird dabei der Wert des Maximums größer und die Breite kleiner gewählt. If the variation curve of the output power of a laser scanner is set, for example, as a Gaussian bell curve, then the maximum of the bell is preferably to be defined in the subsector of the preferred direction. The value of the maximum and the width of the bell are preferably determined depending on the driving speed. As the driving speed increases, the value of the maximum is made larger and the width smaller.

Zur besonders genauen Bestimmung einer Variationskurve wird erfindungsgemäß gemäß verschiedener Modellannahmen ein Intrusionskorridor rund um eine prädizierte Fahrspur bestimmt, innerhalb dessen sich ein Objekt befinden müsste, um eine Mindestwahrscheinlichkeit zu besitzen, mit dem Kraftfahrzeug zu kollidieren. Die dabei zugrunde gelegten Modellannahmen können auch Karteninformationen eines Navigationssystems umfassen, beispielsweise Informationen bezüglich des aktuellen Verkehrsraums (z. B. Stadt, Land oder Autobahn) und/oder Informationen bezüglich vorausliegender Straßenkreuzungen bzw. -einmündungen. Ein solcher Intrusionskorridor ist geschwindigkeitsabhängig, seine Breite nimmt mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit ab. Die erfindungsgemäße Variation der Reichweite des Abstandssensors erfolgt so, dass ein bekannter Intrusionskorridor komplett durch den Abstandssensor überwacht wird.For particularly accurate determination of a variation curve, an intrusion corridor around a predicated lane is determined according to the invention according to various model assumptions, within which an object would have to be in order to have a minimum probability to collide with the motor vehicle. The model assumptions on which they are based can also include map information of a navigation system, for example information relating to the current traffic space (eg city, country or motorway) and / or information relating to preceding road intersections or junctions. Such an intrusion corridor is speed-dependent, its width decreases with increasing vehicle speed. The inventive variation of the range of the distance sensor is such that a known intrusion corridor is completely monitored by the distance sensor.

Gemäß einer bevorzugten Variante der vorliegenden Erfindung dient als Abstandssensor ein Laserscanner. Verschiedene Abschnitte der vorliegenden Beschreibung der Erfindung beziehen sich ohne Beschränkung der Allgemeinheit auf diese Variante der vorliegenden Erfindung.According to a preferred variant of the present invention serves as a distance sensor, a laser scanner. Various portions of the present description of the invention relate to this variant of the present invention without loss of generality.

Die Durchführbarkeit eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert die Verfügbarkeit eines geeigneten Abstandssensors. Dessen Bereitstellung entspricht der oben zweitgenannten Aufgabe der Erfindung.The feasibility of a method according to the invention requires the availability of a suitable distance sensor. Its provision corresponds to the above-mentioned second object of the invention.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch einen Abstandssensor, insbesondere zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren, durch welchen sequenziell für mehrere Teilsektoren innerhalb eines Erfassungswinkelbereichs Abstandswerte zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestimmbar sind, und bei welchem ein mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierter Messparameter des Abstandssensors unter den Teilsektoren variierbar ist.The second object is achieved by a distance sensor, in particular for use in a method according to the invention, by which distance values for objects in the surroundings of the motor vehicle can be determined sequentially for a plurality of subsectors within a detection angle range, and wherein a measurement parameter correlated with the range of the distance sensor of the distance sensor among the sub-sectors is variable.

Aus technischer und physikalischer Sicht ist ein erfindungsgemäßer Abstandssensor ausgehend vom Stand der Technik verhältnismäßig einfach realisierbar. Bei Laserscannern gemäß dem Stand der Technik ist beispielsweise im Wesentlichen die Steuerungssoftware zu modifizieren.From a technical and physical point of view, an inventive distance sensor starting from the prior art is relatively easy to implement. For example, in laser scanners according to the prior art, the control software is essentially to be modified.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert. Dabei zeigen jeweils schematisch

• 1 eine Fahrspurprädiktion eines Kraftfahrzeugs und den Erfassungswinkelbereich eines an dem Kraftfahrzeug angeordneten Abstandssensors,
• 2 eine richtungsabhängige Reichweiteneinstellung (Variationskurve) eines Abstandssensors als Ergebnis eines erfindungsgemäßen Verfahrens bei hoher Fahrgeschwindigkeit und
• 3 eine richtungsabhängige Reichweiteneinstellung (Variationskurve) eines Abstandssensors als weiteres Ergebnis eines erfindungsgemäßen Verfahrens bei geringer Fahrgeschwindigkeit.

Reference to the accompanying drawings, the invention will be further explained. In each case show schematically

• 1 a lane prediction of a motor vehicle and the detection angle range of a distance sensor arranged on the motor vehicle,
• 2 a direction-dependent range setting (variation curve) of a distance sensor as a result of a method according to the invention at high speed and
• 3 a direction-dependent range setting (variation curve) of a distance sensor as a further result of a method according to the invention at low driving speed.

In 1 ist eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 1 zusammen mit dem Erfassungswinkelbereich 2 eines Abstandssensors des Kraftfahrzeugs und einer prädizierten Fahrspur 5 des Kraftfahrzeugs 1 abgebildet.In 1 is a plan view of a motor vehicle 1 together with the detection angle range 2 a distance sensor of the motor vehicle and a predicted lane 5 of the motor vehicle 1 displayed.

Bei dem an der Front des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten, in 1 nicht eigens grafisch dargestellten, Abstandssensor handelt es sich um einen erfindungsgemäßen Abstandssensor. Dementsprechend ist sein Erfassungswinkelbereich 2 in Teilsektoren unterteilt. Für jeden der Teilsektoren sind in sequenzieller Abarbeitung Abstandswerte zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestimmbar. Die Reichweite bzw. ein mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierter Messparameter des Abstandssensors ist unter den Teilsektoren variierbar. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Abstandssensor um einen Laserscanner mit unter den Teilsektoren variierbarer Ausgangsleistung. Alle Teilsektoren des Laserscanners besitzen dieselbe Winkelgröße, grenzen lückenlos aneinander an und sind somit gleichmäßig über den Erfassungswinkelbereich 2 verteilt.At the front of the vehicle 1 arranged, in 1 Not shown specifically graphically, distance sensor is a distance sensor according to the invention. Accordingly, its detection angle range 2 divided into subsectors. Distance values for objects in the surroundings of the motor vehicle can be determined in sequential processing for each of the subsectors. The range or a measurement parameter of the distance sensor correlated with the range of the distance sensor can be varied among the subsectors. In the present example, the distance sensor is a laser scanner with variable output power under the sub-sectors. All subsectors of the laser scanner have the same angular size, adjoin each other without gaps, and are thus uniform over the detection angle range 2 distributed.

Für den Laserscanner besteht aus Gründen der Augensicherheit die Anforderung einer beschränkten mittleren Ausgangsleistung. Die maximale Reichweite des Laserscanners ist in 1 durch die äußere Begrenzung 3 des Erfassungswinkelbereichs 2 dargestellt. Würde der Laserscanner jedoch alle Teilsektoren im Erfassungswinkelbereich 2 mit derjenigen Ausgangsleistung absuchen, die erforderlich wäre, um die maximale Reichweite zu erzielen, so würde die mittlere Ausgangsleistung deutlich über dem aus Gründen der Augensicherheit zulässigen Mittelwert liegen.For the laser scanner, there is a requirement for limited mean output power for reasons of eye safety. The maximum range of the laser scanner is in 1 through the outer boundary 3 of the detection angle range 2 shown. However, the laser scanner would all subsectors in the detection angle range 2 with the output power that would be required to reach the maximum range, the average output power would be significantly higher than the average allowed for reasons of eye safety.

Erfindungsgemäß wird die Ausgangsleistung - und somit die Reichweite - des Laserscanners daher nur für bestimmte Teilsektoren über den zulässigen Mittelwert erhöht. In Teilsektoren mit hoher Reichweitenanforderung wird die Ausgangsleistung im Vergleich zur vorgegebenen mittleren Ausgangsleistung erhöht, in Teilsektoren mit niedriger Reichweitenanforderung entsprechend verringert, sodass die vorgegebene mittlere Ausgangsleistung für das Absuchen des gesamten horizontalen Erfassungswinkelbereichs 2 eingehalten werden kann.According to the invention, the output power - and thus the range - of the laser scanner is therefore only increased for certain subsectors on the allowable average. In sub-sectors with high range requirement, the output power is increased compared to the predetermined average output power, correspondingly reduced in sub-sectors having a low range requirement, so that the predetermined average output power for scanning the entire horizontal coverage angle range 2 can be complied with.

Gemäß einer anderen, hier nicht näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung, könnte ein vergleichbares Vorgehen die Pulszahl (Zahl der gemittelten Messungen pro Teilsektor) als mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierten Messparameter betreffen. Im Vergleich zu einer vorgegebenen mittleren Pulszahl würde die Pulszahl dabei in Teilsektoren mit hoher Reichweitenanforderung erhöht und in Teilsektoren mit niedriger Reichweitenanforderung entsprechend verringert. Da das Signal/Rauschverhältnis gemittelter Messungen von der Quadratwurzel der Zahl der Mittelungen abhängt, lässt sich mit der Pulszahl für jeden Teilsektor die maximale Reichweite für diesen Teilsektor steuern. Durch eine geeignete Kombination von hoher Pulszahl in Teilsektoren mit hohem Reichweitenanspruch und entsprechend niedrigerer Pulszahl in Teilsektoren mit geringerem Reichweitenanspruch kann die Gesamtzahl der Pulse für das Absuchen des gesamten horizontalen Erfassungswinkelbereichs gering gehalten werden. Eine vorgegebene Taktrate (Zahl der Vermessungen des gesamten Erfassungswinkelbereichs pro Sekunde) kann somit eingehalten werden.According to another embodiment of the invention, not illustrated here, a comparable procedure could relate to the number of pulses (number of averaged measurements per subsector) as measurement parameters correlated to the range of the distance sensor. In comparison to a predefined mean pulse number, the pulse number would be increased to subsectors with a high range requirement and correspondingly reduced to subsectors with a low range requirement. Since the signal-to-noise ratio of averaged measurements depends on the square root of the number of averages, the pulse rate for each subsector allows the maximum range for that subsector to be controlled. By a suitable combination of high pulse rate in sub-sectors with high coverage and correspondingly lower pulse rate in sub-sectors with a lower range claim, the total number of pulses for scanning the entire horizontal coverage angle range can be kept low. A predetermined clock rate (number of measurements of the entire detection angle range per second) can thus be maintained.

Auf Basis einer Erfassung verschiedener fahrdynamischer Größen, insbesondere der Gierrate und des Lenkwinkels, wird bei dem Fahrzeug 1 eine Fahrspurprädiktion durchgeführt. Als Ergebnis dieser Fahrspurprädiktion ergibt sich die prädizierte Fahrspur 5. Die prädizierte Fahrspur 5 weicht in der Regel von der Fahrzeuglängsrichtung 4 ab. Eine Vorzugsrichtung 6 für den Abstandssensor ergibt sich aus dem Schnittpunkt der prädizierten Fahrspur 5 mit der Reichweitenbegrenzung 3 des Erfassungswinkelbereichs 2. Insbesondere für diese Vorzugsrichtung 6 bzw. den zugehörigen Teilsektor des Laserscanners ist eine hohe Reichweite wünschenswert.On the basis of a detection of different driving dynamics variables, in particular the yaw rate and the steering angle, is in the vehicle 1 a lane prediction performed. The result of this lane prediction is the predicted lane 5 , The predicated lane 5 usually deviates from the vehicle longitudinal direction 4 from. A preferred direction 6 for the distance sensor results from the intersection of the predicted lane 5 with the range limit 3 of the detection angle range 2 , In particular for this preferred direction 6 or the associated subsector of the laser scanner, a high range is desirable.

Gemäß einfacher Varianten der Erfindung kann bereits alleine aus der Vorzugsrichtung 6 eine brauchbare Variationskurve für die Ausgangsleistung des Laserscanners festgelegt werden. Beispielsweise kann dabei eine Glockenkurve mit einem Maximum im Winkelwert der Vorzugsrichtung Anwendung finden.According to simple variants of the invention can already alone from the preferred direction 6 a useful variation curve for the output power of the laser scanner. For example, a bell curve with a maximum in the angle value of the preferred direction can be used.

Im vorliegenden Beispiel wird zur Festlegung einer solchen Variationskurve zudem unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und der möglichen Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung anderer Verkehrsteilnehmer ein Intrusionskorridor 7 errechnet. Auf Basis verschiedener Modellannahmen ist eine Kollision des Kraftfahrzeugs 1 mit Objekten, die sich außerhalb dieses Korridors befinden, eher unwahrscheinlich. Somit sind die Reichweiten der Teilsektoren des Laserscanners so zu wählen, dass insbesondere der Intrusionskorridor 7 möglichst gut überwacht werden kann. Außerhalb des Intrusionskorridors 7 können hingegen Abstriche hinsichtlich der Überwachungsqualität toleriert werden.In the present example, to determine such a variation curve is also taking into account the speed of the vehicle 1 and the possible speed and direction of movement of other road users an intrusion corridor 7 calculated. On the basis of various model assumptions is a collision of the motor vehicle 1 with objects that are outside of this corridor rather unlikely. Thus, the ranges of the sub-sectors of the laser scanner are to be chosen so that in particular the intrusion corridor 7 can be monitored as well as possible. Outside the intrusion corridor 7 On the other hand, tolerances can be tolerated with regard to the quality of surveillance.

Im vorliegenden Beispiel wird die Ausgangsleistung - und somit die Reichweite - der Teilsektoren des Laserscanners so gewählt, dass jederzeit möglichst der gesamte Intrusionskorridor 7 überwacht wird. Dazu wird die Reichweite in den Teilsektoren, in welchen der Intrusionskorridor 7 die Reichweitenbegrenzung 3 des Erfassungswinkelbereichs 2 schneidet, auf ihren Maximalwert eingestellt. In 1 sind dies alle Teilsektoren zwischen den Richtungen 8b und 8a. Für alle anderen Teilsektoren ergibt sich eine Untergrenze für die Reichweite aus den Seitenlinien 7a und 7b des Intrusionskorridors 7. Beispielsweise muss die Reichweite in Fahrzeuglängsrichtung 4 noch ca. 70 Prozent der Maximalreichweite betragen, um die Seitenlinie 7a des in 1 dargestellten Intrusionskorridors 7 in diesem Teilsektor nicht zu unterschreiten. Im vorliegenden Beispiel werden die Reichweitenwerte für die außerhalb der Richtungen 8b und 8a liegenden Teilsektoren gemäß einer trapezförmigen Variationskurve gewählt, welche in 2 dargestellt ist.In the present example, the output power - and thus the range - of the sub-sectors of the laser scanner is chosen so that at all times as possible the entire intrusion corridor 7 is monitored. For this purpose, the range in the subsectors, in which the intrusion corridor 7 the range limit 3 of the detection angle range 2 cuts, set to its maximum value. In 1 these are all subsectors between the directions 8b and 8a , For all other subsectors, there is a lower bound on the reach from the sidelines 7a and 7b of the intrusion corridor 7 , For example, the range in the vehicle longitudinal direction 4 still about 70 percent of the maximum reach amount to the sideline 7a of in 1 represented intrusion corridor 7 in this subsector. In this example, the range values for the out of the directions 8b and 8a lying subsectors selected according to a trapezoidal variation curve, which in 2 is shown.

Festgelegt wird dabei nicht die Reichweite selbst, sondern die mit der Reichweite korrelierte Ausgangsleistung. Die Reichweite ergibt sich aus dieser. 2 zeigt die Variationskurve P1 (w) der Ausgangsleistung P über dem Winkel w der Teilsektoren des Laserscanners. Da die Teilsektoren im betrachteten Beispielsystem sehr klein sind, wurde der Einfachheit halber auf eine Diskretisierung der Winkelwerte w verzichtet. Die Darstellung betrifft den Erfassungswinkelbereich 2 aus 1. Dieser erstreckt sich zwischen den - jeweils auf die Fahrzeuglängsrichtung 4 bezogenen - Winkeln w1 und w2. Der Winkelwert w5 entspricht der Vorzugsrichtung 6, die Winkelwerte w3 und w4 entsprechen den Richtungen 8b und 8a (Achtung: die Größenverhältnisse in 2 entsprechen nicht exakt denjenigen aus 1).Not the range itself, but the output power correlated with the range is defined. The range results from this. 2 shows the variation curve P1 (w) of the output power P over the angle w of the sub-sectors of the laser scanner. Since the subsectors are very small in the example system considered, a discretization of the angle values w was omitted for the sake of simplicity. The illustration relates to the detection angle range 2 out 1 , This extends between the - in each case on the vehicle longitudinal direction 4 - angles w1 and w2. The angle value w5 corresponds to the preferred direction 6 , the angle values w3 and w4 correspond to the directions 8b and 8a (Attention: the proportions in 2 do not exactly match those 1 ).

Zwischen w3 und w4 wird die Ausgangsleistung P gemäß der Forderung nach maximaler Reichweite in diesem Winkelbereich auf ihren Maximalwert P_max gesetzt. Außerhalb des Winkelbereichs zwischen w3 und w4 nimmt die Ausgangsleistung P zunächst linear ab und nimmt dann einen Mindestwert P_min an. Der Mindestwert P_min ergibt sich aus Anforderungen hinsichtlich einer hier nicht weiter diskutierten Mindestreichweite. Die Steilheit des Abfalls der Trapezflanken ist so gewählt, dass die oben im Zusammenhang mit den Seitenlinien 7a und 7b des Intrusionskorridors 7 erwähnte Untergrenze für die Reichweite stets eingehalten ist.Between w3 and w4, the output power P is set to its maximum value P_max according to the maximum range requirement in this angle range. Outside the angular range between w3 and w4, the output power P initially decreases linearly and then assumes a minimum value P_min. The minimum value P_min results from requirements with regard to a minimum range not discussed here. The steepness of the drop of the trapezoid flanks is chosen so that the above related to the sidelines 7a and 7b of the intrusion corridor 7 mentioned lower limit for the range is always respected.

Es wird somit der vollständige Intrusionskorridor überwacht. Als Mittelwert der Ausgangsleistung P über alle Teilsektoren ergibt sich anhand der Kurve P1 (w) der, in 2 als Strichlinie dargestellte, Wert P_avg. Der Mittelwert P_avg entspricht im vorliegenden Beispiel exakt dem für die Augensicherheit kritischen zulässigen Mittelwert. Fände dieser Mittelwert, wie bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik, Anwendung auf jeden einzelnen Teilsektor, so würden vor allem weit entfernt gelegene Teile des Intrusionskorridors 7 unüberwacht bleiben. Durch die erfindungsgemäße selektive Erhöhung der Ausgangsleistung P über den Mittelwert P_avg, gelingt es hingegen, den Intrusionskorridor 7 vollständig zu überwachen.Thus, the complete intrusion corridor is monitored. The mean value of the output power P over all sub-sectors is obtained from the curve P1 (w) of FIG 2 shown as dashed line, value P_avg. In the present example, the mean value P_avg corresponds exactly to the permissible mean value for eye safety. If this average were to be applied to every single sub-sector, as in the case of prior art methods, then especially remote parts of the intrusion corridor would become 7 stay unsupervised. On the other hand, by means of the selective increase of the output power P according to the invention over the mean value P_avg, it is possible to achieve the intrusion corridor 7 completely monitor.

Bei einem schmalen Intrusionskorridor kann eine vollständige Überwachung des Intrusionskorridors sogar mit einer mittleren Ausgangsleistung erreicht werden, die unter dem zulässigen Mittelwert liegt. Dies kann bewusst angestrebt werden, beispielsweise um den Energiebedarf des Laserscanners bei ausreichender Detektionsperformanz zu senken. Alternativ kann, wie im vorliegenden Beispiel, die Detektionsperformanz in den Randbereichen soweit erhöht werden, dass der Mittelwert P_avg annähernd oder exakt dem zulässigen Mittelwert entspricht. Hierzu ist beispielsweise eine über die Anforderungen hinausgehende Wahl von P_min oder ein weniger steiler Abfall der Flanken des Trapezes möglich. Aufgrund der einfachen Trapezform der Variationskurve lassen sich die zur Festlegung der Variationskurve erforderlichen charakteristischen Parameter derselben leicht für einen vorgegebenen Intrusionskorridor bestimmen.With a narrow intrusion corridor, complete monitoring of the intrusive corridor can be achieved even with a mean output that is below the allowable mean. This can be deliberately desired, for example to reduce the energy requirement of the laser scanner with sufficient detection performance. Alternatively, as in the present example, the detection performance in the edge regions can be increased to such an extent that the mean value P_avg approximately or exactly corresponds to the permissible mean value. For this purpose, for example, a choice beyond the requirements of P_min or a less steep drop in the flanks of the trapezoid is possible. Due to the simple trapezoidal shape of the variation curve, the characteristic parameters required to define the variation curve can be easily determined for a given intrusion corridor.

Die Darstellungen des Intrusionskorridors 7 in 1 und der Variationskurve P1 (w) in 2 beziehen sich auf einen bestimmten Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs 1. Die dabei zugrundegelegte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ist verhältnismäßig hoch, woraus sich ein schmaler Intrusionskorridor 7 ergibt. Bei noch höheren Fahrgeschwindigkeitswerten ergibt sich ein entsprechend schmalerer Intrusionskorridor. Das beschriebene Verfahren ist auf einen solchen schmaleren Intrusionskorridor in analoger Weise anwendbar.The representations of the intrusion corridor 7 in 1 and the variation curve P1 (w) in 2 refer to a specific speed value of the vehicle 1 , The underlying driving speed of the vehicle 1 is relatively high, resulting in a narrow intrusion corridor 7 results. At even higher driving speed values results in a correspondingly narrower intrusion corridor. The method described is applicable to such a narrower intrusion corridor in an analogous manner.

Bei geringeren Fahrgeschwindigkeiten oder bei stehendem Fahrzeug 1 hingegen wird der Intrusionskorridor zu breit, als dass er auf die beschriebene Art und Weise vollständig überwacht werden könnte. Die maximale Ausgangsleistung wäre für zu viele Teilsektoren erforderlich. Das oben beschriebene Beispielverfahren zur Festlegung einer Variationskurve kann daher nur für Geschwindigkeiten oberhalb eines Geschwindigkeitsschwellwerts Anwendung finden.At lower speeds or when the vehicle is stationary 1 however, the intrusive corridor becomes too wide to be completely monitored in the manner described. The maximum output power would be required for too many subsectors. The example method for establishing a variation curve described above can therefore only be used for speeds above a speed threshold.

Bei von Null verschiedenen, jedoch unterhalb dieses Geschwindigkeitsschwellwerts liegenden Geschwindigkeiten wird das oben beschriebene Verfahren dementsprechend dahingehend modifiziert, dass ein verkürzter Intrusionskorridor berechnet wird, welcher nicht durch die Reichweite begrenzt wird, welche bei maximaler Ausgangsleistung P_max des Laserscanners erzielbar ist (Begrenzung 3 in 1), sondern durch die Reichweite, welche bei einer Ausgangsleistung P‘ erzielbar ist. P‘ ist dabei kleiner als P_max.At non-zero but below this speed threshold speeds, the method described above is accordingly modified to compute a shortened intrusion corridor that is not limited by the range obtainable at maximum output P_max of the laser scanner (limitation 3 in 1 ), but by the range, which is achievable at an output power P '. P 'is smaller than P_max.

Eine entsprechende Variationskurve P2(w) ist in 3 dargestellt. Die Winkel w3' und w4', welche den Winkeln w3 und w4 aus 2 entsprechen, liegen entsprechend dem breiteren Intrusionskorridor und entsprechend der sich aus P‘ ergebenden verringerten Reichweite wesentlich weiter voneinander entfernt als w3 und w4 in 2.A corresponding variation curve P2 (w) is in 3 shown. The angles w3 'and w4', which correspond to the angles w3 and w4 2 corresponding to the wider intrusive corridor and corresponding to the reduced range resulting from P ', are much farther apart than w3 and w4 in FIG 2 ,

P‘ ist somit ein weiterer festlegbarer charakteristischer Parameter der Variationskurve. Obwohl w3' und w4' selbst von P‘ abhängen, kann unter der Voraussetzung einer von der Geschwindigkeit abhängigen Breite des Intrusionskorridors, aufgrund der einfachen Trapezform der Variationskurve ein verhältnismäßig einfacher algebraischer Zusammenhang zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und einem geeigneten P‘ bestimmt werden. Ein solcher Zusammenhang kann auch heuristisch ermittelt werden. Die übrigen zur Festlegung der Variationskurve erforderlichen charakteristischen Parameter lassen sich dann ebenfalls leicht für einen vorgegebenen Intrusionskorridor bestimmen.P 'is thus another determinable characteristic parameter of the variation curve. Although w3 'and w4' themselves depend on P ', given the velocity-dependent width of the intrusive corridor, due to the simple trapezoidal shape of the variation curve, a relatively simple algebraic relationship between the driving speed of the vehicle 1 and a suitable P '. Such a connection can also be determined heuristically. The other characteristic parameters required to define the variation curve can then also be easily determined for a given intrusion corridor.

Als Extremfall des beschriebenen Beispielverfahrens ergibt sich bei stehendem Fahrzeug ein Intrusionskorridor, der sich über den gesamten Erfassungswinkelbereich erstreckt. P‘ ist dann gleich dem zulässigen Mittelwert der Ausgangsleistung zu wählen. Nur bei stehendem Fahrzeug 1 wird somit, wie gemäß dem Stand der Technik üblich, eine uniforme Reichweiteneinstellung mit entsprechend eingeschränkter Reichweite über den gesamten Erfassungswinkelbereich eingestellt.As an extreme case of the described example method, an intrusion corridor, which extends over the entire detection angle range, results when the vehicle is stationary. P 'is then to be selected equal to the permissible mean value of the output power. Only when the vehicle is stationary 1 Thus, as is customary in the prior art, a uniform range setting with a correspondingly limited range is set over the entire coverage angle range.

Das vorliegende Beispiel belegt, dass durch die Erfindung unter Beibehaltung der Anforderungen an die Augensicherheit insbesondere bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten eine effektive Reichweitensteigerung eines entfernungsvermessenden Laserscanners erzielt werden kann. Faktisch erfolgt die Reichweitensteigerung selektiv für diejenigen Teilsektoren, in welchen eine hohe Reichweite besonders vorteilhaft ist. Fahrspurprädiktionsabhängig wird dabei in bevorzugten Teilsektoren eine große Reichweite, in solchen abseits der zu befahrenden Fahrspur entsprechend eine geringere Reichweite eingestellt.The present example proves that the invention, while maintaining the requirements for eye safety, especially at higher vehicle speeds, an effective range increase of a distance-measuring laser scanner can be achieved. In fact, the range increase is selective for those subsectors in which a high range is particularly advantageous. Depending on the lane prediction, a large range is set in preferred subsectors, and correspondingly a shorter range is set in those off the lane to be traveled.

Claims (4)

Verfahren zum Betrieb eines Abstandssensors für die Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug (1), bei welchem Teilsektoren innerhalb eines Erfassungswinkelbereichs (2) des Abstandssensors festgelegt werden, für welche durch den Abstandssensor sequenziell Abstandswerte zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt werden, wobei eine mit der Reichweite des Abstandssensors korrelierte Ausgangsleistung des Abstandssensors unter den Teilsektoren variiert wird, wobei auf Basis eines Lenkwinkels und/oder einer Gierrate des Kraftfahrzeugs (1) eine prädizierte Fahrspur (5) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird, wobei unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) und der möglichen Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung anderer Verkehrsteilnehmer ein Intrusionskorridor (7) rund um die prädizierte Fahrspur (5) errechnet wird, innerhalb dessen sich ein Objekt befinden müsste, um eine Mindestwahrscheinlichkeit zu besitzen, mit dem Kraftfahrzeug (1) zu kollidieren, wobei die Variation der Ausgangsleistung derart erfolgt, dass die Reichweite in einem Teil der Teilsektoren gegenüber einer maximalen Reichweite (3) verringert ist, jedoch in allen Teilsektoren ausreicht, um den Intrusionskorridor (7) vollständig zu überwachen.Method for operating a distance sensor for the surroundings detection in a motor vehicle (1), in which sub-sectors within a detection angle range (2) of the distance sensor are determined, for which the distance sensor sequentially determines distance values to objects in the surroundings of the motor vehicle (1), wherein a correlated with the range of the distance sensor output power of the distance sensor is varied among the subsectors, based on a steering angle and / or a yaw rate of the motor vehicle (1) a predicted lane (5) of the motor vehicle (1) is determined, taking into account the speed of the vehicle (1) and the possible speed and direction of movement of other road users, an intrusion corridor (7) is calculated around the predicted lane (5) within which an object would have to be in order to have a minimum probability with the motor vehicle (1) collide where in the case of the variation of the output power, such that the range in a part of the sub-sectors is reduced compared to a maximum range (3), but is sufficient in all sub-sectors to completely monitor the intrusion corridor (7). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der durchgeführten Messungen je Teilsektor variiert wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the number of measurements carried out per subsector is varied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Intrusionskorridor (7) auf Basis von Karteninformationen eines Navigationssystems errechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the intrusion corridor (7) is calculated on the basis of map information of a navigation system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandssensor ein Laserscanner verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a laser scanner is used as the distance sensor.

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