EP3586163A1 - Verfahren zum überwachen einer umgebung eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum überwachen einer umgebung eines fahrzeugs

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Publication number
EP3586163A1
EP3586163A1 EP18700480.9A EP18700480A EP3586163A1 EP 3586163 A1 EP3586163 A1 EP 3586163A1 EP 18700480 A EP18700480 A EP 18700480A EP 3586163 A1 EP3586163 A1 EP 3586163A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
trailer
ultrasonic sensors
imaging sensor
distance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18700480.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Juergen Schmidt
Werner Urban
Tom Reimann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3586163A1 publication Critical patent/EP3586163A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/86—Combinations of sonar systems with lidar systems; Combinations of sonar systems with systems not using wave reflection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B60Q9/008—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
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    • G—PHYSICS
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    • G06V20/50—Context or environment of the image
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/937—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details
    • G01S2015/938—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details in the bumper area

Definitions

  • the present invention relates to a method for monitoring a
  • the invention relates to a control device for carrying out such a method.
  • the invention relates to a vehicle comprising such a control device.
  • Ultrasonic sensors can monitor their environment. In this way, it is possible, in particular, to prevent the vehicle from colliding with objects in the surroundings. However, if a trailer is used on the vehicle, then this possibility does not exist according to the prior art. Since sensors would always recognize the trailer as an obstacle, monitoring the environment using ultrasonic sensors on the vehicle is set as soon as a trailer is docked.
  • Ultrasonic sensor device is mounted on a vehicle, wherein the vehicle pulls a trailer. Furthermore, it is provided that a
  • Control unit compares the measured values of the ultrasonic sensors to
  • the position of the trailer can be estimated, thereby further enabling at least partial monitoring of the environment of the vehicle.
  • the inventive method allows detection of a trailer, so that the data of an ultrasound system can continue to be used. These are warnings that are only due to the trailer of the
  • Ultrasonic system would be suppressed, so that the driver of a vehicle receives only those warnings that are actually obstacles in one
  • the inventive method for monitoring an environment of a vehicle provides that the environment behind the vehicle by means of
  • Ultrasonic sensors and is detected by means of an imaging sensor. Under the environment behind the vehicle is to understand such an environment, which is located in the usual direction of travel behind the vehicle. It is further provided that a warning signal is output when using the
  • Ultrasonic sensors an object is detected, which has a distance to the vehicle, which is less than a predefined minimum distance. Thus, the driver is given assistance in moving the vehicle since the driver is notified of objects behind his vehicle.
  • the predefined minimum distance corresponds in particular to one
  • Detection range of the ultrasonic sensors Furthermore, it is provided that a trailer of the vehicle is detected on the basis of the imaging sensor.
  • the trailer of the vehicle is in particular connected via a trailer hitch to the vehicle and is moved by the vehicle. If such a trailer is present, then it may happen that this has a distance to the vehicle, which is less than the minimum distance. Thus, the trailer would lead to a warning signal, although in fact there is no risk of colliding the vehicle and trailer. Therefore, the warning signal is not output when the object that would result in a warning signal is the tag recognized by the imaging sensor. Thus, it is avoided that the driver receives an unjustified warning signal, since no danger to the vehicle emanates from the trailer. Thus, it is not necessary to completely deactivate the ultrasonic sensors.
  • a warning signal is output if it is detected by means of the ultrasonic sensors that a distance of the object is less than a warning distance and the object is the trailer recognized by the imaging sensor.
  • the warning distance is preferably lower than that
  • the warning distance is defined, which preferably corresponds to a minimum distance of the ultrasonic sensors, which is at least necessary to detect objects. If this distance is exceeded, it is generally to be assumed that the trailer approaches the vehicle and thus represents a danger to the vehicle. Thus, a warning signal is issued so that the driver of the vehicle can be informed of the situation.
  • Vehicle determined by signals from the ultrasonic sensors. In this way, it can be seen where the trailer is currently relative to the vehicle. In particular, alignment and position can be seen. In this way, can be determined reliably and reliably, whether it is an object that of the
  • Ultrasonic sensors was detected to be the trailer itself or an obstacle that exists in the environment of the vehicle. This ensures that warnings are reliably suppressed only if generated solely by the presence of the trailer.
  • a width of the trailer and a distance of the trailer to the vehicle are advantageously determined at a trailer angle of 180 ° and stored in a storage device.
  • the trailer angle corresponds to a Wnkel which occupies a longitudinal axis of the trailer relative to a longitudinal axis of the vehicle. Is the vehicle in a normal
  • the imaging sensor and the ultrasonic sensors are measured, but a single measurement is sufficient. Thus, it can be determined simply and inexpensively whether the object detected by the ultrasonic sensors is the trailer.
  • a virtual trailer model is generated.
  • the virtual trailer model is overlaid with an environment model.
  • the environment model was generated using the ultrasonic sensors. In this way, it can be seen whether an object is located in the vicinity of the vehicle. For this purpose, only the virtual environment model is to be evaluated. You can also tell if the object is the trailer. This can be achieved easily and with little effort by determining whether the virtual trailer model coincides with an object detected in the virtual environment model. If this is the case, then the object must be around the
  • Trailer angle is determined by means of the imaging sensor. Thus, it is always known how the trailer is aligned relative to the vehicle. Since only data relating to the trailer relating to a trailer angle of 180 ° is stored in the storage device, a position and / or orientation of the virtual trailer model is corrected based on the current trailer angle.
  • the virtual trailer model is a
  • the warning signal is advantageously used to activate a braking system of the vehicle and / or to activate an acoustic and / or optical
  • the invention also relates to a control device.
  • the control unit is set up to carry out the method described above.
  • the control unit is advantageously a control unit of a vehicle.
  • the control unit is equipped with ultrasonic sensors and with the imaging sensor for
  • the controller is advantageously connected to a storage device.
  • the control unit with a brake system of the vehicle and / or with an acoustic and / or optical output unit for
  • the invention finally relates to a vehicle.
  • the vehicle has a
  • the vehicle has a plurality of ultrasonic sensors and at least one imaging sensor.
  • the plurality of ultrasonic sensors and the imaging sensor are for
  • the controller can safely and reliably warn the driver of the vehicle of objects in the vicinity of the vehicle even when the vehicle pulls a trailer.
  • the vehicle is advantageously designed such that the
  • Ultrasonic sensors are arranged on a rear side.
  • the rear of the vehicle faces in a direction opposite to an ordinary direction of travel of the vehicle.
  • the ultrasonic sensors are arranged on a rear bumper of the vehicle.
  • the imaging sensor is advantageously a reversing camera. The reversing camera is activated in particular when the driver of the vehicle a
  • the reversing camera can reverse of the vehicle for the driver.
  • the reversing camera is thus preferably active even when a trailer is present, so that the trailer can be detected by the rear view camera.
  • the reversing camera thus serves to determine a current trailer angle between the vehicle and trailer.
  • the use of the reversing camera has the advantage that the number of sensors of the vehicle is reduced. Nevertheless, it is safe and reliable that the driver is warned of surrounding objects.
  • Figure 1 is a first schematic view of a vehicle with a
  • Figure 2 is a second schematic view of the vehicle with the
  • Figure 3 is a third schematic view of the vehicle with the
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle 1 which comprises a control unit 6 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the control unit 6 is designed to carry out a method according to an embodiment of the invention.
  • the control unit 6 is for signal transmission with a total of four
  • the imaging sensor 3 is in particular a reversing camera of the vehicle 1.
  • the four ultrasonic sensors 2 are mounted on a rear bumper 7 of the vehicle 1.
  • both the imaging sensor 3 serve as also the ultrasonic sensors 2 as monitoring sensors for a
  • the control unit 6 is also for signal transmission with a
  • the memory device 8 serves a
  • Position and orientation of a trailer 4 store The trailer 4 is connected to the vehicle 1. In particular, the trailer 4 is pulled by the vehicle 1. In this case, the orientation of the trailer 4 relative to the vehicle 1 may change.
  • the vehicle 1 has a longitudinal axis 400.
  • the trailer 4 has a longitudinal axis 500.
  • An angle between the longitudinal axis 400 of the vehicle 1 and the longitudinal axis 500 of the trailer 4 is referred to below trailer angle 300. If the vehicle 1 is in a normal straight-ahead driving, then the trailer angle 300 is in particular 180 °.
  • the position and size of the trailer 4 can be determined by means of
  • the imaging sensor 3 and the ultrasonic sensors 2 determine.
  • the trailer 4 can be detected by the imaging sensor 3.
  • An associated distance of the trailer 4 from the vehicle 1 can theoretically also be determined by the imaging sensor 3, but will be off
  • Ultrasonic sensors 2 preferred. If a width of the trailer 4 is greater than a width of the vehicle 1, then the width of the trailer 4 may not be determined by the ultrasonic sensors 2 under certain circumstances. In this
  • the storage device 8 thus contains data from which a virtual trailer model can be generated.
  • the controller 6 is an information available where the trailer 4 relative to the
  • Vehicle 1 is located. Since the data stored in the storage device 8 relates to a trailer 4 having a trailer angle 300 of 180 °, it is advantageously provided that the imaging sensor 3 detects a change in the trailer angle 300. Thus, the stored data, in particular with regard to position and / or orientation of the trailer 4, correct. This means that the control unit 6 at any time a current trailer model is available that indicates where the trailer 4 is relative to the vehicle 1.
  • the ultrasonic sensors 2 touch the rear
  • Ultrasonic sensors 2 detect an object 5, which is at a distance to the
  • the control unit 6 outputs a warning signal.
  • the warning signal can be any warning signal.
  • the trailer 4 itself can also have a distance which is less than the predefined minimum distance 100.
  • the mere presence of the trailer 4 would already result in the issuance of
  • Warning signals lead. It is therefore provided that the control unit 6 determines on the basis of the virtual trailer model whether a detected object 5 of the
  • Pendant 4 is.
  • a virtual environment model based on the data of the ultrasonic sensors 2 is created.
  • Objects 5 are thus represented in this virtual environment model.
  • the virtual trailer model is overlaid with the virtual environment model.
  • existing objects can be identified as a trailer 4.
  • the issuing of warning signals concerning such objects identified as tags 4 is then suppressed.
  • the control unit 6 issues warning signals when an object 5 has not been recognized as the trailer 4.
  • the driver of the vehicle 1 would thus receive a warning in front of the object 5, since the object 5 is a post in the surroundings which is closer to the vehicle 1 than the minimum distance 100 ,
  • the warning in front of the trailer 4 becomes
  • the trailer 4 has a smallest distance to the vehicle 1, which is less than the minimum distance 100.
  • FIG 2 shows an advantageous application of the method according to the invention. Neither the vehicle 1 is shown with the control unit 6 of Figure 1. However, the vehicle 1 is in a different driving situation.
  • Detection is issued by the ultrasonic sensors 2, a warning signal from the controller. Since the controller 6 safely and reliably no
  • FIG. 3 shows a further application.
  • the ultrasonic sensors 2 thus detect only the trailer 4. As previously described, is thus an output of a
  • Warning signal from the control unit 6 suppressed. However, another distance is defined. If the trailer 4 falls below a warning distance 200 to the vehicle, the suppression of the warning signal is canceled by the control unit 6. Thus, an output of the warning signal takes place.
  • the warning distance 200 is such a distance that the trailer 4 can not reach in a normal operation.
  • the driver of the vehicle 1 is only warned when a collision of the vehicle 1 with the trailer 4 is actually threatening. Is such a colliding
  • Ultrasonic sensors 2 detected trailers 4.
  • control unit 6 may also preferably activate a brake system of the vehicle 1.
  • the controller 6 can actively prevent the vehicle 1 from colliding with the trailer 4.
  • the control unit 6 increases the safety of the vehicle 1 both at a risk of collision with an external obstacle and at the risk of collision with the trailer 4 itself. At the same time reliably erroneous warnings in the absence of risk of collision are suppressed.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Umgebung eines Fahrzeugs (1), wobei die Umgebung hinter dem Fahrzeug (1) mittels Ultraschallsensoren (2) und mittels zumindest eines bildgebenden Sensors (3) erfasst wird, wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn anhand der Ultraschallsensoren (2) ein Objekt (5) detektiert wird, das einen Abstand zu dem Fahrzeug (1) aufweist, der geringer als ein vordefinierter Mindestabstand (100) ist, wobei anhand des bildgebenden Sensors (3) ein Anhänger (4) des Fahrzeugs (1) erkannt wird, und wobei das Warnsignal nicht ausgegeben wird, wenn das Objekt (5) der von dem bildgebenden Sensor (3) erkannte Anhänger (4) ist.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Überwachen einer Umgebung eines Fahrzeugs Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer
Umgebung eines Fahrzeugs. Außerdem betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeug umfassend ein solches Steuergerät.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Fahrzeuge mittels
Ultraschallsensoren ihre Umgebung überwachen können. Auf diese Weise lässt sich insbesondere verhindern, dass das Fahrzeug mit Objekten in der Umgebung kollidiert. Wird jedoch ein Anhänger an dem Fahrzeug verwendet, so besteht diese Möglichkeit nach dem Stand der Technik nicht mehr. Da Sensoren den Anhänger stets als Hindernis erkennen würden, wird eine Überwachung der Umgebung mittels Ultraschallsensoren an dem Fahrzeug eingestellt, sobald ein Anhänger angekoppelt ist.
Aus der DE 10 2012 017 668 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer
Ultraschallsensorvorrichtung bekannt. Dabei ist vorgesehen, dass die
Ultraschallsensorvorrichtung an einem Fahrzeug angebracht ist, wobei das Fahrzeug einen Anhänger zieht. Weiterhin ist vorgesehen, dass eine
Steuereinheit die Messwerte der Ultraschallsensoren vergleicht, um
abzuschätzen, ob ein reflektiertes Ultraschallsignal von einem Anhänger oder von einem Hindernis in der Umgebung stammt. Somit kann die Position des Anhängers abgeschätzt werden, wodurch ein zumindest teilweises Überwachen der Umgebung des Fahrzeugs weiterhin ermöglicht ist.
Offenbarung der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein Erkennen eines Anhängers, sodass die Daten eines Ultraschallsystems weiterhin verwendet werden können. Dazu werden Warnhinweise, die nur aufgrund des Anhängers von dem
Ultraschallsystem generiert würden, unterdrückt, sodass der Fahrer eines Fahrzeugs nur solche Warnungen erhält, die tatsächlich Hindernisse in einer
Umgebung des Fahrzeugs betreffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen einer Umgebung eines Fahrzeugs sieht vor, dass die Umgebung hinter dem Fahrzeug mittels
Ultraschallsensoren und mittels eines bildgebenden Sensors erfasst wird. Unter der Umgebung hinter dem Fahrzeug ist eine solche Umgebung zu verstehen, die sich in üblicher Fahrtrichtung hinter dem Fahrzeug befindet. Weiterhin ist vorgesehen, dass ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn anhand der
Ultraschallsensoren ein Objekt detektiert wird, das einen Abstand zu dem Fahrzeug aufweist, der geringer als ein vordefinierter Mindestabstand ist. Somit wird dem Fahrer eine Hilfestellung bei dem Bewegen des Fahrzeugs gegeben, da der Fahrer auf Objekte hinter seinem Fahrzeug hingewiesen wird.
Insbesondere ist so eine unbeabsichtigte Kollision mit dem Objekt vermieden. Der vordefinierte Mindestabstand entspricht insbesondere einem
Erfassungsbereich der Ultraschallsensoren. Weiterhin ist vorgesehen, dass anhand des bildgebenden Sensors ein Anhänger des Fahrzeugs erkannt wird. Der Anhänger des Fahrzeugs ist insbesondere über eine Anhängerkupplung mit dem Fahrzeug verbunden und wird von dem Fahrzeug bewegt. Ist ein solcher Anhänger vorhanden, so kann es vorkommen, dass dieser einen Abstand zu dem Fahrzeug aufweist, der geringer als der Mindestabstand ist. Somit würde der Anhänger zu einem Warnsignal führen, obwohl tatsächlich keine Gefahr eines Kollidierens von Fahrzeug und Anhänger gegeben ist. Daher wird das Warnsignal nicht ausgegeben, wenn das Objekt, das zu einem Warnsignal führen würde, der von dem bildgebenden Sensor erkannte Anhänger ist. Somit ist vermieden, dass der Fahrer ein ungerechtfertigtes Warnsignal erhält, da von dem Anhänger keine Gefährdung des Fahrzeugs ausgeht. Somit ist es nicht notwendig, die Ultraschallsensoren gänzlich zu deaktivieren. Vielmehr wird lediglich ein Warnsignal, das aufgrund des Anhängers generiert würde, ausgeblendet. Befinden sich andere Objekte hinter dem Fahrzeug und unterschreiten diese Objekte den vordefinierten Mindestabstand, so kann weiterhin ein Warnen des Fahrers durch Ausgeben des Warnsignals erfolgen. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn anhand der Ultraschallsensoren detektiert wird, dass ein Abstand des Objekts geringer als ein Warnabstand ist und das Objekt der von dem bildgebenden Sensor erkannte Anhänger ist. Der Warnabstand ist bevorzugt geringer als der
Mindestabstand. Da es vorkommen kann, dass der Anhänger gegenüber dem Fahrzeug gewinkelt angeordnet ist, insbesondere bei Rückwärtsfahrten, kann grundsätzlich die Gefahr bestehen, dass ein Teilbereich des Anhängers mit dem
Fahrzeug kollidiert. Aus diesem Grund ist der Warnabstand definiert, der bevorzugt einem Mindestabstand der Ultraschallsensoren entspricht, der mindestens notwendig ist, um Objekte zu detektieren. Sollte dieser Abstand unterschritten werden, so ist grundsätzlich davon auszugehen, dass sich der Anhänger dem Fahrzeug nähert und dadurch eine Gefahr für das Fahrzeug darstellt. Somit erfolgt ein Ausgeben eines Warnsignals, sodass der Fahrer des Fahrzeugs auf die Situation hingewiesen werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine Richtung, in der sich der Anhänger relativ zu dem Fahrzeug befindet, durch Signale des bildgebenden
Sensors bestimmt. Gleichzeitig wird ein Abstand des Anhängers zu dem
Fahrzeug durch Signale der Ultraschallsensoren bestimmt. Auf diese Weise ist erkennbar, wo sich der Anhänger aktuell relativ zu dem Fahrzeug befindet. Insbesondere ist Ausrichtung und Position erkennbar. Auf diese Weise ist sicher und zuverlässig ermittelbar, ob es sich bei einem Objekt, das von den
Ultraschallsensoren detektiert wurde, um den Anhänger selbst handelt oder um ein Hindernis, das in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass zuverlässig Warnungen nur dann unterdrückt werden, wenn diese ausschließlich aufgrund der Anwesenheit des Anhängers generiert werden.
Eine Breite des Anhängers und ein Abstand des Anhängers zu dem Fahrzeug werden vorteilhafterweise bei einem Anhängerwinkel von 180° bestimmt und in einer Speichervorrichtung gespeichert. Der Anhängerwinkel entspricht dabei einem Wnkel, den eine Längsachse des Anhängers relativ zu einer Längsachse des Fahrzeugs einnimmt. Befindet sich das Fahrzeug in einer normalen
Geradeausfahrt, so ergibt sich ein Anhängerwinkel von 180°, da die Längsachse des Fahrzeugs und die Längsachse des Anhängers parallel zueinander orientiert, insbesondere identisch, sind. Befindet sich das Fahrzeug in einer Kurvenfahrt oder in einer Rückwärtsfahrt, so kann sich der Anhängerwinkel verändern. Es ist vorgesehen, dass anhand der in der Speichervorrichtung hinterlegten Daten eine Erkennung eines von den Ultraschallsensoren detektierten Objekts als Anhänger ermöglicht ist. Somit muss nicht andauernd der Anhänger durch den
bildgebenden Sensor und die Ultraschallsensoren vermessen werden, vielmehr reicht ein einmaliges Vermessen aus. Somit ist einfach und kostengünstig ermittelbar, ob es sich bei einem von den Ultraschallsensoren detektierten Objekt um den Anhänger handelt.
Besonders vorteilhaft wird anhand der in der Speichervorrichtung hinterlegten Daten ein virtuelles Anhängermodell generiert. Das virtuelle Anhängermodell wird mit einem Umgebungsmodell überlagert. Das Umgebungsmodell ist dabei anhand der Ultraschallsensoren generiert worden. Auf diese Weise ist erkennbar, ob sich ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs befindet. Dazu ist lediglich das virtuelle Umgebungsmodell auszuwerten. Außerdem kann erkannt werden, ob es sich bei dem Objekt um den Anhänger handelt. Dies kann dadurch einfach und aufwandsarm erreicht werden, indem festgestellt wird, ob das virtuelle Anhängermodell mit einem in dem virtuellen Umgebungsmodell erkannten Objekt zusammen fällt. Ist dies der Fall, so muss es sich bei dem Objekt um den
Anhänger handeln.
Besonders vorteilhaft ist außerdem vorgesehen, dass der aktuelle
Anhängerwinkel mittels des bildgebenden Sensors bestimmt wird. Somit ist stets bekannt, wie der Anhänger relativ zu dem Fahrzeug ausgerichtet ist. Da in der Speichervorrichtung lediglich Daten bezüglich des Anhängers gespeichert sind, die sich auf einen Anhängerwinkel von 180 ° beziehen, wird eine Position und/oder Ausrichtung des virtuellen Anhängermodells anhand des aktuellen Anhängerwinkels korrigiert. Somit ist das virtuelle Anhängermodell ein
detailgetreues Abbild der Position und Ausrichtung des Anhängers, das jederzeit aktuell ist. Wird das virtuelle Anhängermodell, wie zuvor beschrieben, mit dem virtuellen Umgebungsmodell überlagert, so lässt sich jederzeit zuverlässig ermitteln, ob es sich bei Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs um den Anhänger handelt. Dies ist dann der Fall, wenn die Überlagerung des virtuellen
Anhängermodells mit dem virtuellen Umgebungsmodell ein Zusammentreffen von einem Objekt innerhalb des virtuellen Umgebungsmodells mit dem virtuellen Anhängermodell ergibt.
Das Warnsignal dient vorteilhafterweise zum Aktivieren eines Bremssystems des Fahrzeugs und/oder zum Aktivieren einer akustischen und/oder optischen
Ausgabeeinheit. Somit ist einerseits der Fahrer auf das Objekt hingewiesen, was durch die akustische und/oder optische Ausgabeeinheit erfolgt. Andererseits kann die Sicherheit des Fahrzeugs selbst dadurch erhöht werden, dass eine automatische Bremsung durchgeführt wird. Somit werden Kollisionen zwischen Objekten in der Umgebung und dem Fahrzeug verhindert.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Steuergerät. Das Steuergerät ist eingerichtet, das zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen. Bei dem Steuergerät handelt es sich vorteilhafterweise um ein Steuergerät eines Fahrzeugs. Das Steuergerät ist dazu mit Ultraschallsensoren sowie mit dem bildgebenden Sensor zur
Signalübertragung verbunden. Außerdem ist das Steuergerät vorteilhafterweise mit einer Speichervorrichtung verbunden. Schließlich ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Steuergerät mit einem Bremssystem des Fahrzeugs und/oder mit einer akustischen und/oder optischen Ausgabeeinheit zur
Signalübertragung verbunden ist.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Fahrzeug. Das Fahrzeug weist ein
Steuergerät wie zuvor beschrieben auf. Außerdem weist das Fahrzeug eine Vielzahl von Ultraschallsensoren und zumindest einen bildgebenden Sensor auf. Die Vielzahl von Ultraschallsensoren und der bildgebende Sensor sind zur
Signalübertragung mit dem Steuergerät verbunden. Somit kann das Steuergerät den Fahrer des Fahrzeugs sicher und zuverlässig vor Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs warnen, auch wenn das Fahrzeug einen Anhänger zieht. Das Fahrzeug ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die
Ultraschallsensoren an einer Rückseite angeordnet sind. Die Rückseite des Fahrzeugs weist in eine Richtung, die einer gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt ist. Insbesondere sind die Ultraschallsensoren an einem rückwärtigen Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet. Der bildgebende Sensor ist vorteilhafterweise eine Rückfahrkamera. Die Rückfahrkamera wird insbesondere dann aktiviert, wenn der Fahrer des Fahrzeugs eine
Rückwärtsfahrt einleitet. Somit kann die Rückfahrkamera eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs für den Fahrer vereinfachen. Die Rückfahrkamera wird somit bevorzugt auch dann aktiv, wenn ein Anhänger vorhanden ist, sodass der Anhänger von der Rückfahrkamera erkannt werden kann. Auch dient die Rückfahrkamera somit zum Ermitteln eines aktuellen Anhängerwinkels zwischen Fahrzeug und Anhänger. Das Verwenden der Rückfahrkamera hat den Vorteil, dass die Anzahl an Sensoren des Fahrzeugs reduziert ist. Dennoch ist sicher und zuverlässig ermöglicht, dass der Fahrer vor Objekten in der Umgebung gewarnt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
Figur 1 eine erste schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem
Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine zweite schematische Ansicht des Fahrzeugs mit dem
Steuergerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figur 3 eine dritte schematische Ansicht des Fahrzeugs mit dem
Steuergerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 , das ein Steuergerät 6 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst. Das Steuergerät 6 ist ausgebildet, ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auszuführen.
Das Steuergerät 6 ist zur Signalübertragung mit insgesamt vier
Ultraschallsensoren 2 gekoppelt. Außerdem ist das Steuergerät 6 zur
Signalübertragung mit einem bildgebenden Sensor 3 verbunden. Der bildgebende Sensor 3 ist insbesondere eine Rückfahrkamera des Fahrzeugs 1. Die vier Ultraschallsensoren 2 sind an einem rückwärtigen Stoßfänger 7 des Fahrzeugs 1 angebracht. Somit dienen sowohl der bildgebende Sensor 3 als auch die Ultraschallsensoren 2 als Überwachungssensoren für einen
rückwärtigen Raum des Fahrzeugs 1.
Das Steuergerät 6 ist außerdem zur Signalübertragung mit einer
Speichervorrichtung 8 verbunden. Die Speichervorrichtung 8 dient dazu, eine
Position und eine Ausrichtung eines Anhängers 4 zu speichern. Der Anhänger 4 ist mit dem Fahrzeug 1 verbunden. Insbesondere wird der Anhänger 4 von dem Fahrzeug 1 gezogen. Dabei kann sich die Ausrichtung des Anhängers 4 relativ zu dem Fahrzeug 1 verändern.
Das Fahrzeug 1 weist eine Längsachse 400 auf. Ebenso weist der Anhänger 4 eine Längsachse 500 auf. Ein Winkel zwischen der Längsachse 400 des Fahrzeugs 1 und der Längsachse 500 des Anhängers 4 wird nachfolgend Anhängerwinkel 300 bezeichnet. Befindet sich das Fahrzeug 1 in einer normalen Geradeausfahrt, so ist der Anhängerwinkel 300 insbesondere 180 °.
Die Position und die Größe des Anhängers 4 lassen sich mittels des
bildgebenden Sensors 3 und der Ultraschallsensoren 2 bestimmen. So kann der Anhänger 4 durch den bildgebenden Sensor 3 erkannt werden. Ein zugehöriger Abstand des Anhängers 4 von dem Fahrzeug 1 kann theoretisch ebenfalls durch den bildgebenden Sensor 3 ermittelt werden, jedoch wird aus
Genauigkeitsgründen das Messen des Abstands mittels der
Ultraschallsensoren 2 bevorzugt. Sollte eine Breite des Anhängers 4 größer sein als eine Breite des Fahrzeugs 1 , so ist die Breite des Anhängers 4 unter Umständen nicht mehr durch die Ultraschallsensoren 2 ermittelbar. In diesem
Fall wird als Breite des Anhängers 4 die Breite des Fahrzeugs 1 angenommen.
In der Speichervorrichtung 8 sind somit Daten vorhanden, aus denen ein virtuelles Anhängermodell generiert werden kann. Somit steht dem Steuergerät 6 eine Information zur Verfügung, wo sich der Anhänger 4 relativ zu dem
Fahrzeug 1 befindet. Da sich die Daten, die in der Speichervorrichtung 8 gespeichert sind, auf einen Anhänger 4 beziehen, der einen Anhängerwinkel 300 von 180° aufweist, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der bildgebende Sensor 3 eine Änderung des Anhängerwinkels 300 erfasst. Somit lassen sich die gespeicherten Daten, insbesondere hinsichtlich Position und/oder Ausrichtung des Anhängers 4, korrigieren. Dies bedeutet, dass dem Steuergerät 6 jederzeit ein aktuelles Anhängermodell zur Verfügung steht, das anzeigt, wo sich der Anhänger 4 relativ zu dem Fahrzeug 1 befindet.
Anhand der Ultraschallsensoren 2 ist erkennbar, ob sich ein Objekt 5 hinter dem Fahrzeug 1 befindet. Dazu tasten die Ultraschallsensoren 2 den rückwärtigen
Raum des Fahrzeugs 1 ab. Sollte das Steuergerät 6 über die
Ultraschallsensoren 2 ein Objekt 5 erkennen, das einen Abstand zu dem
Fahrzeug 1 aufweist, der geringer als ein vordefinierter Mindestabstand 100 ist, so gibt das Steuergerät 6 ein Warnsignal aus. Das Warnsignal kann
insbesondere zu einem Aktivieren einer akustischen und/oder optischen
Warneinheit führen.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, kann auch der Anhänger 4 selbst einen Abstand aufweisen, der geringer als der vordefinierte Mindestabstand 100 ist. Somit würde das bloße Vorhandensein des Anhängers 4 bereits zu dem Ausgeben von
Warnsignalen führen. Daher ist vorgesehen, dass das Steuergerät 6 anhand des virtuellen Anhängermodells bestimmt, ob ein detektiertes Objekt 5 der
Anhänger 4 ist. Dazu wird ein virtuelles Umgebungsmodell anhand der Daten der Ultraschallsensoren 2 erstellt. In diesem virtuellen Umgebungsmodell sind somit Objekte 5 repräsentiert. Anschließend wird das virtuelle Anhängermodell mit dem virtuellen Umgebungsmodell überlagert. Auf diese Weise lassen sich vorhandene Objekte als Anhänger 4 identifizieren. Das Ausgeben von Warnsignalen betreffend solche Objekte, die als Anhänger 4 identifiziert wurden, wird anschließend unterdrückt. Gleichzeitig gibt das Steuergerät 6 Warnsignale aus, wenn ein Objekt 5 nicht als der Anhänger 4 erkannt wurde. In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel würde der Fahrer des Fahrzeugs 1 somit eine Warnung vor dem Objekt 5 erhalten, da es sich bei dem Objekt 5 um einen Pfosten in der Umgebung handelt, der zu dem Fahrzeug 1 einen geringeren Abstand als den Mindestabstand 100 aufweist. Die Warnung vor dem Anhänger 4 wird
unterdrückt, obwohl der Anhänger 4 einen kleinsten Abstand zu dem Fahrzeug 1 aufweist, der geringer als der Mindestabstand 100 ist.
Figur 2 zeigt einen vorteilhaften Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens. Wederum ist das Fahrzeug 1 mit dem Steuergerät 6 aus Figur 1 dargestellt. Jedoch ist das Fahrzeug 1 in einer unterschiedlichen Fahrsituation.
So versucht ein Fahrer des Fahrzeugs 1 das Fahrzeug 1 mitsamt Anhänger 4 in eine Garage zu manövrieren. Seitenwände der Garage stellen somit Objekte 5 in der Umgebung dar, die von den Ultraschallsensoren 2 erfasst werden können. In der in Figur 2 gezeigten Situation nähert sich das Fahrzeug 1 einem der
Objekte 5, das bedeutet einer der Garagenwände, sodass aufgrund der
Detektion durch die Ultraschallsensoren 2 ein Warnsignal von dem Steuergerät ausgegeben wird. Da das Steuergerät 6 sicher und zuverlässig keine
Warnsignale ausgibt, wenn die Ultraschallsensoren 2 lediglich den Anhänger 4 selbst detektieren, kann sich der Fahrer des Fahrzeugs 1 auf die Warnung verlassen, sodass die Sicherheit beim Einfahren in die Garage sowie beim Ausfahren aus der Garage erhöht ist. Der Fahrer wird insbesondere nicht durch falsche Warnsignale verwirrt.
Figur 3 zeigt einen weiteren Anwendungsfall. Hier ist die Gefahr gegeben, dass das Fahrzeug 1 während einer Rückwärtsfahrt mit dem Anhänger 4 selbst kollidiert. Ansonsten sind keine weiteren Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs 1 vorhanden. Die Ultraschallsensoren 2 detektieren damit lediglich den Anhänger 4. We zuvor beschrieben, wird somit eine Ausgabe eines
Warnsignals von dem Steuergerät 6 unterdrückt. Allerdings ist ein weiterer Abstand definiert. Unterschreitet der Anhänger 4 einen Warnabstand 200 zu dem Fahrzeug, so wird die Unterdrückung des Warnsignals durch das Steuergerät 6 aufgehoben. Somit findet ein Ausgeben des Warnsignals statt.
Es ist vorgesehen, dass der Warnabstand 200 ein solcher Abstand ist, den der Anhänger 4 in einem gewöhnlichen Betrieb nicht erreichen kann. Somit wird der Fahrer des Fahrzeugs 1 nur dann gewarnt, wenn tatsächlich eine Kollision des Fahrzeugs 1 mit dem Anhänger 4 droht. Ist ein solches Kollidieren
ausgeschlossen, so erfolgt keine Warnung vor dem mittels der
Ultraschallsensoren 2 erkannten Anhänger 4.
In dem in Figur 3 gezeigten Fall kann das Steuergerät 6 außerdem bevorzugt eine Bremsanlage des Fahrzeugs 1 aktivieren. Somit kann das Steuergerät 6 aktiv verhindern, dass das Fahrzeug 1 mit dem Anhänger 4 kollidiert. Auf diese Weise erhöht das Steuergerät 6 die Sicherheit des Fahrzeugs 1 sowohl bei einer Gefahr einer Kollision mit einem externen Hindernis als auch bei der Gefahr einer Kollision mit dem Anhänger 4 selbst. Gleichzeitig werden zuverlässig fehlerhafte Warnungen bei fehlender Gefahr einer Kollision unterdrückt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Überwachen einer Umgebung eines Fahrzeugs (1),
• wobei die Umgebung hinter dem Fahrzeug (1) mittels
Ultraschallsensoren (2) und mittels zumindest eines bildgebenden Sensors (3) erfasst wird,
• wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn anhand der
Ultraschallsensoren (2) ein Objekt (5) detektiert wird, das einen Abstand zu dem Fahrzeug (1) aufweist, der geringer als ein vordefinierter Mindestabstand (100) ist,
· wobei anhand des bildgebenden Sensors (3) ein Anhänger (4) des
Fahrzeugs (1) erkannt wird, und
• wobei das Warnsignal nicht ausgegeben wird, wenn das Objekt (5) der von dem bildgebenden Sensor (3) erkannte Anhänger (4) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn anhand der Ultraschallsensoren (2) detektiert wird, dass ein Abstand des Objekts (5) geringer als ein Warnabstand (200), der geringer als der Mindestabstand (100) ist, ist und das Objekt (5) der von dem bildgebenden Sensor (3) erkannte Anhänger (4) ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Richtung, in der sich der Anhänger (4) relativ zu dem Fahrzeug (1) befindet, durch Signale des bildgebenden Sensors (2) bestimmt wird, während ein Abstand des Anhängers (4) zu dem Fahrzeug (1) durch Signale der Ultraschallsensoren (2) bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Breite des Anhängers (4) und ein Abstand des Anhängers (4) zu dem Fahrzeug (1) bei einem Anhängerwinkel (300), der zwischen einer ersten Längsachse (400) des Fahrzeugs (1) und einer zweiten Längsachse (500) des Anhängers (4) gemessen wird, von 180° bestimmt wird und in einer Speichervorrichtung (8) gespeichert wird, sodass anhand der in der Speichervorrichtung (8) hinterlegten Daten eine
Erkennung eines von den Ultraschallsensoren (2) detektierten Objekts (5) als Anhänger (4) ermöglicht ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der in der Speichervorrichtung (8) hinterlegten Daten ein virtuelles Anhängermodell generiert wird, das mit einem virtuellen Umgebungsmodell, das mittels der Ultraschallsensoren (2) generiert wurde, überlagert wird, um ein Objekt
(5) in der Umgebung des Fahrzeug (1) als den Anhänger (4) zu erkennen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Anhängerwinkel (300) zwischen einer Fahrzeuglängsachse (400) und einer Anhängerlängsachse (500) mittels des bildgebenden Sensors (3) bestimmt wird, um eine Position und/oder Ausrichtung des virtuellen Anhängermodells anhand des aktuellen Anhängerwinkels (300) zu korrigieren.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Warnsignal zum Aktivieren eines Bremssystems des Fahrzeugs (1) und/oder zum Aktivieren einer akustischen und/oder optischen Ausgabeeinheit dient.
8. Steuergerät (6) eingerichtet zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Fahrzeug (1 ) umfassend ein Steuergerät nach Anspruch 8 sowie eine
Vielzahl von Ultraschallsensoren (2) und zumindest einen bildgebenden Sensor (3).
10. Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ultraschallsensoren (2) an einer Rückseite des Fahrzeugs (1 ), insbesondere in einem rückwärtigen Stoßfänger (7) des Fahrzeugs (1 ) angeordnet sind und/oder der bildgebende Sensor (3) eine Rückfahrkamera ist.
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