DE102016012477A1

DE102016012477A1 - Umgebungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016012477A1
Application number: DE102016012477.6A
Authority: DE
Inventors: Nils-Christian Bösch; Tobias Hiermer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2017-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umgebungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs (10), mit zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13), die zu einer Anordnung an dem Fahrzeug (10) vorgesehen sind, wobei ein erster Abstandssensor (12) der zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13) zu einer Anordnung in einem Fahrzeugfrontbereich (11) des Fahrzeugs (10) vorgesehen und zu einer Erfassung eines ersten Umgebungsbereichs (14) vorgesehen ist, und ein zweiter Abstandssensor (13) der zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13) zu einer Anordnung in einem vorderen Fahrzeugdachbereich (16) des Fahrzeugs (10) vorgesehen und zu einer Erfassung eines zweiten Umgebungsbereichs (15) vorgesehen ist, wobei der erste Umgebungsbereich (14) und der zweite Umgebungsbereich (15) zumindest aneinander angrenzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umgebungserfassungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der EP 0913751 A1 ist bereits eine Umgebungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs, mit zumindest zwei Abstandssensoren, die zu einer Anordnung an dem Fahrzeug vorgesehen sind, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Umgebungserfassungsvorrichtung mit einer verbesserten Erkennungsgenauigkeit eines vor einem Fahrzeug liegenden Bereichs bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Umgebungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs, mit zumindest zwei Abstandssensoren, die zu einer Anordnung an dem Fahrzeug vorgesehen sind.
Es wird vorgeschlagen, dass ein erster Abstandssensor der zumindest zwei Abstandssensoren zu einer Anordnung in einem Fahrzeugfrontbereich des Fahrzeugs vorgesehen und zu einer Erfassung eines ersten Umgebungsbereichs vorgesehen ist, und ein zweiter Abstandssensor der zumindest zwei Abstandssensoren zu einer Anordnung in einem vorderen Fahrzeugdachbereich des Fahrzeugs vorgesehen und zu einer Erfassung eines zweiten Umgebungsbereichs vorgesehen ist, wobei der erste Umgebungsbereich und der zweite Umgebungsbereich zumindest aneinander angrenzen. Dadurch können Objekte in einem besonders großen Bereich vor dem Fahrzeug exakt vermessen werden. Eine Erfassung des Bereichs vor dem Fahrzeug kann in einer besonders kurzen Zeit erfolgen. Insbesondere weichen der erste und zweite Umgebungsbereich zumindest im Wesentlichen voneinander ab. Unter „zumindest im Wesentlichen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere zu mehr als 50%, bevorzugt zu mehr als 80%, besonders bevorzugt zu mehr als 95% verstanden werden. Unter „zumindest aneinander angrenzen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere sich berühren und/oder sich teilweise überschneiden verstanden werden. Insbesondere sind der erste Umgebungsbereich und der zweite Umgebungsbereich nicht kontaktfrei zueinander ausgebildet. Der Begriff „vor” bzw. „vorne” soll sich in diesem Zusammenhang auf eine Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs beziehen. Der Fahrzeugfrontbereich erstreckt sich insbesondere mit einem Abstand von maximal 10% einer Fahrzeuggesamtlängserstreckung um einen vordersten Punkt des Fahrzeugs. Der vordere Fahrzeugdachbereich erstreckt sich mit einem Abstand von maximal 10% einer Fahrzeuggesamtlängserstreckung entlang einer vordersten Dachkante des Fahrzeugs. Insbesondere beinhaltet der vordere Fahrzeugdachbereich einen Teil einer Windschutzscheibe und/oder einen Rückspiegel des Fahrzeugs. Zusätzlich kann die Umgebungserfassungsvorrichtung optische Kameras und/oder Radarsysteme umfassen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass der erste Abstandssensor und/oder der zweite Abstandssensor von einem Lasersensor gebildet ist/sind. Dadurch kann der Bereich vor dem Fahrzeug auch bei schlechterer Sicht zuverlässig vermessen werden. Vorzugsweise ist der erste Abstandssensor und/oder der zweite Abstandssensor zu einer Erfassung eines Umgebungsbereichs mittels eines Light detection and ranging (LiDAR) Verfahrens vorgesehen. Insbesondere kann ein zu erkennendes Objekt eine reflektierende Schicht im Lack und/oder einen Reflektorstreifen aufweisen. Weiterhin vorteilhaft bildet der erste Abstandssensor und/oder der zweite Abstandssensor einen Lasertriangulationsscanner aus.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der erste Umgebungsbereich und der zweite Umgebungsbereich von einem Fahrzeuguntergrund aus betrachtet übereinander angeordnet sind. Dadurch kann vorteilhaft ein Bereich mit einer besonders großen Vertikalerstreckung erfasst werden. Vorzugsweise bildet der erste Umgebungsbereich einen unteren Umgebungsbereich aus, der zumindest teilweise einen Fahrzeuguntergrund erfasst. Vorzugsweise bildet der zweite Umgebungsbereich einen oberen Umgebungsbereich aus, der eine Umgebung oberhalb des ersten Umgebungsbereichs erfasst. Der Fahrzeuguntergrund ist insbesondere ein Untergrund, auf welchem das Fahrzeug stehen kann. Vorzugsweise bildet der Fahrzeuguntergrund eine Fahrbahn aus.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Abstandssensoren, in eine Fahrzeugquerrichtung betrachtet, zu einer zumindest im Wesentlichen fahrzeugmittigen Anordnung vorgesehen sind. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders breiter Umgebungsbereich erfasst werden. Unter „fahrzeugmittig” soll in diesem Zusammenhang insbesondere in einem Zentralbereich verstanden werden, der sich mit einem Abstand von maximal 10% einer Fahrzeugquererstreckung um eine Mitte der Fahrzeugquererstreckung erstreckt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Umgebungserfassungsvorrichtung zumindest eine Auswerteeinheit umfasst, die zu einer Auswertung des ersten erfassten Umgebungsbereichs und des zweiten erfassten Umgebungsbereichs zu einer Unterstützung einer autonomen Fahrzeugsteuerung vorgesehen ist. Dadurch kann ein besonders sicherer autonomer Fahrbetrieb erzielt werden.
Zudem wird ein Fahrzeug, insbesondere ein autonomes Fahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Umgebungserfassungsvorrichtung vorgeschlagen. Insbesondere ist ein erster Abstandssensor in einem Fahrzeugfrontbereich des Fahrzeugs angeordnet und zu einer Erfassung eines ersten Umgebungsbereichs vorgesehen. Weiterhin ist insbesondere ein zweiter Abstandssensor in einem vorderen Fahrzeugdachbereich des Fahrzeugs angeordnet und zu einer Erfassung eines zweiten Umgebungsbereichs vorgesehen.
Weiterhin wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit zumindest einer reflektierenden Lackschicht und/oder zumindest einem Reflektorstreifen, die zu einer Reflektion eines Laserstrahls einer erfindungsgemäßen Umgebungserfassungsvorrichtung vorgesehen sind/ist. Dadurch kann eine Betriebssicherheit vorteilhaft erhöht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 ein Fahrzeug mit einer Umgebungserfassungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
2 ein schematischer Aufbau des Umgebungserfassungssystems.
Die 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einer Umgebungserfassungsvorrichtung. Das Fahrzeug 10 weist einen Fahrzeugfrontbereich 11 auf. Der Fahrzeugfrontbereich 11 befindet sich an einem vordersten Ende des Fahrzeugs 10. Die Umgebungserfassungsvorrichtung ist zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs 10 vorgesehen. Die Umgebungserfassungsvorrichtung weist zwei Abstandssensoren 12, 13 auf, die zu einer Anordnung an dem Fahrzeug 10 vorgesehen sind.
Ein erster Abstandssensor 12 der zwei Abstandssensoren 12, 13 ist zu einer Anordnung im Fahrzeugfrontbereich 11 des Fahrzeugs 10 vorgesehen. Wie gezeigt, ist der erste Abstandssensor 12 im Fahrzeugfrontbereich 11 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Der erste Abstandssensor 12 ist zu einer Erfassung eines ersten Umgebungsbereichs 14 vorgesehen. Der erste Abstandssensor 12 ist von einem Lasersensor gebildet. Der Lasersensor emittiert und empfängt Laserstrahlen, insbesondere zur Entfernungsmessung mittels einer Laufzeitmessung. Der erste Abstandssensor 12 ist, in eine Fahrzeugquerrichtung betrachtet, zu einer fahrzeugmittigen Anordnung vorgesehen. Der erste Abstandssensor 12 ist, in Fahrzeugquerrichtung, betrachtet fahrzeugmittig am Fahrzeug 10 angeordnet.
Ein zweiter Abstandssensor 13 der zwei Abstandssensoren 12, 13 ist zu einer Anordnung in einem vorderen Fahrzeugdachbereich 16 des Fahrzeugs 10 vorgesehen. Wie gezeigt, ist der zweite Abstandssensor 13 der zwei Abstandssensoren 12, 13 in einem vorderen Fahrzeugdachbereich 16 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Der vordere Fahrzeugdachbereich 16 ist oberhalb einer Windschutzscheibe 17 angeordnet. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass der zweite Abstandssensor 13 in einem Fahrzeugraum, insbesondere unterhalb eines Fahrzeugdachs hinter der Windschutzscheibe 17 angeordnet ist. Der zweite Abstandssensor 13 ist zu einer Erfassung eines zweiten Umgebungsbereichs 15 vorgesehen. Der zweite Abstandssensor 13 ist von einem Lasersensor gebildet. Der zweite Abstandssensor 13 ist, in Fahrzeugquerrichtung betrachtet, zu einer fahrzeugmittigen Anordnung vorgesehen. Der erste Abstandsensor 13 ist, in Fahrzeugquerrichtung betrachtet, fahrzeugmittig am Fahrzeug 10 angeordnet.
Der erste Umgebungsbereich 14 und der zweite Umgebungsbereich 15 grenzen direkt aneinander an. Eine Grenzlinie zwischen dem ersten Umgebungsbereich 14 und dem zweiten Umgebungsbereich 15 verläuft horizontal. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass sich der erste Umgebungsbereich 14 und der zweite Umgebungsbereich 15 in einem Teilbereich überschneiden.
Der erste Umgebungsbereich 14 und der zweite Umgebungsbereich 15 sind von einem Fahrzeuguntergrund 18 aus betrachtet übereinander angeordnet. Der erste Umgebungsbereich 14 bildet einen unteren Umgebungsbereich 14 aus, der zumindest teilweise den Fahrzeuguntergrund 18 erfasst. Der zweite Umgebungsbereich 15 bildet einen oberen Umgebungsbereich 15 aus, der eine Umgebung oberhalb des ersten Umgebungsbereichs 14 erfasst.
Wie in der 2 näher gezeigt, umfasst die Umgebungserfassungsvorrichtung eine Auswerteeinheit 19. Die Auswerteeinheit 19 ist zu einer Auswertung des ersten erfassten Umgebungsbereichs 14 und des zweiten erfassten Umgebungsbereichs 15 zu einer Unterstützung einer autonomen Fahrzeugsteuerung 20 vorgesehen. Die Auswerteeinheit 19 ist von einem Steuergerät gebildet, welches mit der Fahrzeugsteuerung 20 auf eine dem Fachmann bekannte Weise verbunden ist.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
11: Fahrzeugfrontbereich
12: Abstandssensor
13: Abstandssensor
14: Umgebungsbereich
15: Umgebungsbereich
16: Fahrzeugdachbereich
17: Windschutzscheibe
18: Fahrzeuguntergrund
19: Auswerteeinheit
20: Fahrzeugsteuerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0913751 A1 [0002]

Claims

Umgebungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs (10), mit zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13), die zu einer Anordnung an dem Fahrzeug (10) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abstandssensor (12) der zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13) zu einer Anordnung in einem Fahrzeugfrontbereich (11) des Fahrzeugs (10) vorgesehen und zu einer Erfassung eines ersten Umgebungsbereichs (14) vorgesehen ist, und ein zweiter Abstandssensor (13) der zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13) zu einer Anordnung in einem vorderen Fahrzeugdachbereich (16) des Fahrzeugs (10) vorgesehen und zu einer Erfassung eines zweiten Umgebungsbereichs (15) vorgesehen ist, wobei der erste Umgebungsbereich (14) und der zweite Umgebungsbereich (15) zumindest aneinander angrenzen.
Umgebungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Umgebungsbereich (14) und der zweite Umgebungsbereich (15) von einem Fahrzeuguntergrund (18) aus betrachtet übereinander angeordnet sind.
Umgebungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Abstandssensoren (12, 13), in eine Fahrzeugquerrichtung betrachtet, zu einer zumindest im Wesentlichen fahrzeugmittigen Anordnung vorgesehen sind.
Umgebungserfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Auswerteeinheit (19), die zu einer Auswertung des ersten erfassten Umgebungsbereichs (14) und des zweiten erfassten Umgebungsbereichs (15) zu einer Unterstützung einer autonomen Fahrzeugsteuerung (20) vorgesehen ist.
Fahrzeug (10), insbesondere autonomes Fahrzeug, mit einer Umgebungserfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug (10) mit zumindest einer reflektierenden Lackschicht und/oder zumindest einem Reflektorstreifen, die zu einer Reflektion eines Laserstrahls einer Umgebungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 vorgesehen sind/ist.