DE102012206790A1

DE102012206790A1 - Verfahren für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012206790A1
Application number: DE201210206790
Authority: DE
Inventors: Michael Schoenherr; Marcus Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-10-31

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs (12) mit mindestens drei Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) je Fahrzeuglängsseite, wobei ein erster Sensor (14(1), 14(2)) in einem vorderen Bereich, ein zweiter Sensor (14(6), 14(5)) in einem mittleren Bereich und ein dritter Sensor (14(4), 14(3)) in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs (12) ungefähr in Höhe einer Stoßstange des Fahrzeugs (12) angeordnet sind, wobei die Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) Objekte im seitlichen Umfeld des Fahrzeugs (12) detektieren, wobei eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs (12) nur dann ergeht, wenn maximal zwei Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) je Fahrzeuglängsseite ein Objekt detektieren.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs, wobei ein seitlicher Bereich des Fahrzeugs auf Objekte überwacht wird und der Fahrer vor einer möglichen Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt gewarnt wird.
Stand der Technik
Die DE 10 2004 016 025 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung eines Objektstandorts aus Daten eines seitwärts gerichteten Sensors. Der Sensor kann als Mehrstrahlradarsensor ausgeführt sein, dessen Strahlen in unterschiedliche Bereiche des Blickfeldes gerichtet sein können. Fahrszenarien werden aufgrund zeitlich aufeinander folgend aufgenommener Umgebungsbereiche erkannt.
Die WO 87/05138 offenbart ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, umfassend mehrere Sensoren zur Objekterkennung im Umfeld eines Fahrzeugs.
Die DE 103 231 904 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung des Nahbereichs eines Kraftfahrzeugs zur Vermeidung von Kollisionen. Das gezeigte System weist einen im Bereich der A-Säule eines Kraftfahrzeugs angeordneten Entfernungssensor auf, wobei Positionen von erkannten Objekten abgespeichert und unter Verwendung von Odometriedaten auch zur Kollisionsüberwachung von Seitenbereichen des Fahrzeugs Verwendung finden.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass Objekte in einem Bereich („toter Winkel“) der durch einen Fahrer eines Fahrzeugs weder mittels eines Seitenspiegel des Fahrzeugs noch mit einem Schulterblick einsehbar ist, mit hoher Wahrscheinlichkeit durch einen zusätzlichen Sensor auf jeder Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs detektiert werden.
Bei einem Fahrzeug mit einer größeren Fahrzeuglänge, wie beispielsweise ein Lieferwagen im Vergleich zu einem Personenkraftwagen, gibt es einen Bereich („Toter Winkel“) auf jeder Fahrzeuglängsseite, in dem keine Objekte durch einen Fahrer des Fahrzeugs erkannt werden können, beispielsweise durch einen Blick in den Seitenspiegel des Fahrzeugs und/oder durch einen Schulterblick durch ein Seitenfenster des Fahrzeugs. Durch Verwendung bekannter Ultraschallsensoren, mit einem durch einen Öffnungswinkel des Ultraschallsensors und einer Detektionstiefe bestimmten Erfassungsbereich, wird der Fahrer zwar bei einer Erkennung von Objekten unterstützt. Jedoch kommt es durch eine Überlappung des Bereichs, in dem keine Objekte durch den Fahrer des Fahrzeugs erkannt werden können und dem Bereich, in dem die Ultraschallsensoren keine Objekte detektieren, in diesem überlappenden Bereich dazu, dass keine Objekte erfasst werden.
Vorteilhafterweise wird für das erfindungsgemäße Verfahren auf jeder Fahrzeuglängsseite ein dort angebrachter zusätzlicher Sensor zur Detektion von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs verwendet. Mittels der Sensordaten des zusätzlichen Sensors auf jeder Fahrzeugseite werden vorteilhafterweise anhand einer Warnlogik verschiedene Fahrsituationen erkannt. Für die verschiedenen Fahrsituationen werden beispielsweise in der Warnlogik Bedingungen definiert, welche Fahrsituation in Abhängigkeit der Sensorsignale vorliegt. So kann zwischen Fahrsituationen in denen sich keine Objekte im Umfeld des Fahrzeugs befinden und Fahrsituationen mit Objekten im Umfeld des Fahrzeugs unterschieden werden. Ein Objekt im Umfeld des Fahrzeugs stellt beispielsweise ein weiteres Fahrzeug dar, das dem Fahrzeug entgegenfährt oder es überholt. Vorteilhafterweise können durch die zusätzlichen Sensoren wesentlich mehr Fahrsituationen gegenüber bekannten Verfahren unterschieden werden.
Als Sensoren werden üblicherweise Ultraschallsensoren eingesetzt, es können aber auch in weiteren Ausführungsformen beispielsweise Radarsensoren, Infrarot, LIDAR-, kapazitive Sensoren und/oder lichtempfindliche Sensoren eingesetzt werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Fahrsituation mit zwei Fahrzeugen gemäß dem Stand der Technik; und
2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Fahrsituation mit drei Fahrzeugen gemäß einer ersten Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Gegenstände. 1 zeigt eine Fahrsituation mit zwei weiteren Fahrzeugen 10, 12 gemäß dem Stand der Technik. Das erste Fahrzeug 12, beispielsweise ein Lieferwagen mit einer deutlich größeren Fahrzeuglänge als ein Personenkraftwagen, umfasst mindestens ein Steuergerät 11 und mindestens einen Sensor 14(1) bis 14(4). Es können weitere Sensoren vorgesehen sein, wobei die Sensoren 14(1) bis 14(4) vorteilhafterweise Ultraschallsensoren sind. Jeder der Sensoren 14(1) bis 14(4) hat einen durch einen Öffnungswinkel des Ultraschallsensors und einer Detektionstiefe bestimmten Erfassungsbereich 16(1) bis 16(4), in dem Objekte detektiert werden und Abstände zwischen dem ersten Fahrzeug 12 und den detektierten Objekten berechnet werden können. In einem Bereich 15 („Toter Winkel“) auf jeder Fahrzeuglängsseite können keine Objekte durch einen Fahrer des ersten Fahrzeugs 12 erkannt werden, beispielsweise durch einen Blick in den Seitenspiegel des ersten Fahrzeugs 12 und/oder durch einen Schulterblick durch ein Seitenfenster des ersten Fahrzeugs 12. Insbesondere bei Fahrzeugen mit einer größeren Fahrzeuglänge als beispielsweise 5 Meter kommt es durch eine Überlappung des Bereichs 15 und einem durch den mindestens einen Sensoren 14(1), 14(4) nicht erfassten Bereich zu einem Bereich 19, in dem weder durch den mindestens einen Sensor 14(1) bis 14(4) noch durch den Fahrer des ersten Fahrzeugs 12 Objekte erfasst werden.
2 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Fahrsituation mit drei Fahrzeugen 10, 12 und 13 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das erste Fahrzeug 12 umfasst mindestens ein Steuergerät 11 und mindestens einen Sensor 14(1) bis 14(6). Jeder der Sensoren 14(1) bis 14(6) hat einen durch seinen Öffnungswinkel und seine Detektionstiefe bestimmten Erfassungsbereich 16(1) bis 16(6), in dem Objekte detektiert werden und Abstände zwischen dem ersten Fahrzeug 12 und den detektierten Objekten berechnet werden können. Werden auf jeder Fahrzeuglängsseite mindestens drei Sensoren 14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3) zur Detektion von Objekten im Umfeld des ersten Fahrzeugs 12 verwendet, so gibt es auf jeder Fahrzeuglängsseite des ersten Fahrzeugs 12 einen Bereich 17 in dem Objekte detektiert werden. Ein erster Sensor 14(1), 14(2) ist in einem vorderen Bereich, beispielsweise im vorderen Fahrzeugdrittel, ein zweiter Sensor 14(6), 14(5) in einem mittleren Bereich, beispielsweise im mittleren Fahrzeugdrittel, und ein dritter Sensor 14(4), 14(3) in einem hinteren Bereich des ersten Fahrzeugs 12, beispielsweise im hinteren Fahrzeugdrittel, angeordnet.
Vorteilhafterweise ist der erste Sensor 14(1) bzw. 14(2) in und/oder unter einem Frontstoßfänger und/oder einem Außenspiegel des ersten Fahrzeugs 12 und/oder einer Befestigungsvorrichtung eines Außenspiegels des ersten Fahrzeugs 12 angebracht. Vorteilhafterweise ist der zweite Sensor 14(6) bzw. 14(5) in und/oder unter einem Seitenschweller und/oder einem Türgriff und/oder einer Seitenschutzleiste und/oder einer Trittstufe des ersten Fahrzeugs 12 angebracht.
Vorteilhafterweise ist der dritte Sensor 14(4) bzw. 14(3) in und/oder unter einem Heckstoßfänger des ersten Fahrzeugs 12 angebracht.
Die Fahrzeuge 10, 12 und 13 fahren beispielsweise mit ungefähr gleicher Geschwindigkeit, wobei die weiteren Fahrzeuge 10 und 13 hintereinander auf einer ersten Spur fahren und das ersten Fahrzeug 12 auf einer zweiten Spur fährt, die rechts von der der ersten Spur angeordnet ist. Im Falle eines detektierten Objekts auf einer Fahrzeuglängsseite ergeht auf der Seite des detektierten Objekts beispielsweise eine optische Warnmeldung 20 an den Fahrer des Fahrzeugs 12, beispielsweise durch eine Anzeige in einem Außenspiegel auf der Seite des detektierten Objekts. Eine Warnung erfolgt in alternativen Ausführungsformen akustisch, haptisch oder einer Mischung aus diesen. Vorteilhaftweise ergeht nur dann eine Warnung an den Fahrer des ersten Fahrzeugs 12, wenn maximal zwei Sensoren 14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3) je Fahrzeuglängsseite ein Objekt detektieren.
Vorteilhafterweise ergeht nur dann eine Warnung an den Fahrer des ersten Fahrzeugs 12 bei einer Objektdetektion durch ausschließlich einen Sensor 14(1), 14(6), 14(4), 14(2), 14(5), 14(3) des ersten Fahrzeugs 12, wenn das Objekt nicht durch einen der ersten Sensoren 14(1), 14(2) detektiert wurde.
In folgender Tabelle werden für unterschiedliche Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs 12 Objektdetektionen durch Sensorsignale mindestens eines Sensors 14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3) aufgelistet, in denen eine bzw. keine Warnung an den Fahrer des ersten Fahrzeugs 12 ergeht.
Fahrsituation 1:
Detektiert keiner der ersten Sensoren 14(1) bzw. 14(2), keiner der zweiten Sensoren 14(6) bzw. 14(5) und keiner der dritten Sensoren 14(4) bzw. 14(3) ein Objekt, dann befindet sich das Fahrzeug in einer Fahrsituation bei der keine Warnung an den Fahrer des ersten Fahrzeugs 12 ergeht, beispielsweise befinden sich keine weiteren Fahrzeuge im Umfeld des ersten Fahrzeugs 12.
Fahrsituation 2:
Detektiert nur einer der ersten Sensoren 14(1) bzw. 14(2) einer Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 ein Objekt, jedoch detektieren weder der zweite Sensor 14(6) bzw. 14(5) noch der dritte Sensor 14(4) bzw. 14(3) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 zu diesem Zeitpunkt ein Objekt, dann befindet sich das Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit in einer Fahrsituation mit einem weiteren Fahrzeug im vorderen Bereich des ersten Fahrzeugs 12, bei der keine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs 12 ergeht.
Fahrsituation 3:
Wird zunächst bei einer ersten Detektion durch einen der ersten Sensor 14(1) bzw. 14(2) des Fahrzeugs 12 ein Objekt detektiert, jedoch weder durch den zweiten Sensor 14(6) bzw. 14(5) noch durch den dritten Sensor 14(4) bzw. 14(3) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 zu diesem Zeitpunkt ein Objekt detektiert und bei einer folgenden zweiten Detektion, die in einem zeitlich kurzen Abstand zu der ersten Detektion durchgeführt wird, durch den zweiten Sensors 14(6) bzw. 14(5) ein Objekt detektiert wird, jedoch weder durch den ersten Sensor 14(1) bzw. 14(2) noch durch den dritten Sensors 14(4) bzw. 14(3) auf derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 zu diesem Zeitpunkt ein Objekt detektiert, dann befindet sich das erste Fahrzeug 12 mit hoher Wahrscheinlichkeit in einer Fahrsituation mit Gegenverkehr, bei der keine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs 12 ergeht.
Fahrsituation 4:
Es ergeht ebenfalls keine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs 12, wenn durch alle drei Sensoren 14(1), 14(4), 14(6) bzw. 14(2), 14(3), 14(5) einer Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 ungefähr gleichzeitig je ein Objekt detektiert wird. Das erste Fahrzeug 12 befindet sich dann mit hoher Wahrscheinlichkeit in einer Fahrsituation mit beispielsweise einer Leitplanke auf einer Fahrzeuglängsseite.
Fahrsituationen 5, 6, 7:
Detektiert mindestens einer der zweiten und dritten Sensoren 14(4), 14(6) bzw. 14(3), 14(5) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 ein Objekt, jedoch detektiert keiner der ersten Sensoren 14(1) bzw. 14(2) zu diesem Zeitpunkt ein Objekt, dann ergeht eine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs 12. Bei dieser Fahrsituation wird das erste Fahrzeug 12 mit hoher Wahrscheinlichkeit von einem weiteren Fahrzeug überholt.
Wird das Fahrzeug 12 von einem weiteren Fahrzeug überholt, kann in Abhängigkeit von einer Fahrzeuglänge des überholenden weiteren Fahrzeugs, von dem Abstand zwischen dem überholenden weiteren Fahrzeug und dem ersten Fahrzeug 12 und von einer Detektionstiefe der Sensoren 14(1) bis 14(6) zunächst bei einer ersten Detektion durch mindestens einen der dritten Sensoren 14(4) bzw. 14(3) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 ein Objekt detektiert werden, wobei keiner der zweiten Sensoren 14(6) bzw. 14(5) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 und keiner der ersten Sensoren 14(1) bzw. 14(2) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 zu diesem Zeitpunkt ein Objekt detektieren und bei einer zweiten Detektion, die in einem zeitlich kurzen Abstand zu der ersten Detektion durchgeführt wird, ein Objekt durch den zweiten Sensor 14(6) bzw. 14(5) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 detektiert wird, jedoch weder durch den ersten Sensor 14(1) bzw. 14(2) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 noch durch den dritten Sensor 14(4) bzw. 14(3) derselben Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 zu diesem Zeitpunkt ein Objekt detektiert wird.
Vorteilhafterweise kann durch die Verwendung von mindestens drei Sensoren 14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3) je Fahrzeuglängsseite eine bessere örtliche Auflösung realisiert werden, so dass beispielsweise bei einem überholenden Fahrzeug festgestellt wird, ob sich das überholende Fahrzeug im hinteren Bereich des Fahrzeugs 12 oder im seitlichen Bereich des Fahrzeugs 12 befindet.
Fahrsituationen 8, 9:
Detektiert einer der ersten Sensoren 14(1) bzw. 14(2) ein Objekt und maximal einer der weiterer Sensoren 14(4), 14(5) bzw. 14(3), 14(5) auf der gleichen Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs 12 ein Objekt, dann ergeht eine Warnung an den Fahrer. Bei dieser Fahrsituation „schwimmt“ das erste Fahrzeug 12 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit mit anderen Fahrzeugen im Verkehr mit, beispielsweise im Stadtverkehr. Das „Mitschwimmen“ eines Fahrzeugs bedeutet insbesondere, dass mehrere Fahrzeuge ungefähr parallel mit einer ähnlichen Geschwindigkeit zueinander fahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004016025 A1 [0002]
WO 87/05138 [0003]
DE 103231904 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs (12) mit mindestens drei Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) je Fahrzeuglängsseite, wobei ein erster Sensor (14(1), 14(2)) in einem vorderen Bereich, ein zweiter Sensor (14(6), 14(5)) in einem mittleren Bereich und ein dritter Sensor (14(4), 14(3)) in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs (12) ungefähr in Höhe einer Stoßstange des Fahrzeugs (12) angeordnet sind, wobei die Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) Objekte im seitlichen Umfeld des Fahrzeugs (12) detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs (12) nur dann ergeht, wenn maximal zwei Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) je Fahrzeuglängsseite ein Objekt detektieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Objektdetektion durch ausschließlich einen Sensor (14(1), 14(6), 14(4), 14(2), 14(5), 14(3)) des Fahrzeugs (12), nur dann die Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs (12) ergeht, wenn das Objekt nicht durch den ersten Sensor (14(1), 14(2)) detektiert wurde.
Vorrichtung für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs (12) mit mindestens drei Sensoren je Fahrzeugseite, wobei ein erster Sensor (14(1), 14(2)) im vorderen Bereich, ein zweiter Sensor (14(6), 14(5)) im mittleren Bereich und ein dritter Sensor (14(4), 14(3)) im hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Sensoren Objekte im seitlichen Umfeld des Fahrzeugs (12) detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs (12) ergeht, wenn maximal zwei Sensoren je Fahrzeugseite ein Objekt detektieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Sensor (14(1) bzw. 14(2)) in und/oder unter einem Frontstoßfänger und/oder einem Außenspiegel des Fahrzeugs (12) und/oder einer Befestigungsvorrichtung eines Außenspiegels des Fahrzeugs (12) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Sensor (14(6) bzw. 14(5)) in und/oder unter einem Seitenschweller und/oder einem Türgriff und/oder einer Seitenschutzleiste und/oder einer Trittstufe des Fahrzeugs (12) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Sensor (14(4) bzw. 14(3)) in und/oder unter einem Heckstoßfänger des Fahrzeugs (12) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (14(1), 14(6), 14(4) bzw. 14(2), 14(5), 14(3)) Ultraschall-, Radar-, Infrarot-, LIDAR- und/oder kapazitive Sensoren und/oder Umfeldkameras sind.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Assistenzsystem zur Erkennung von Objekten im Toten-Winkel eines Fahrzeugs.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2 durchzuführen, wenn ein Computerprogramm nach Anspruch 10 auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.