DE102004021561A1 - Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Objekterkennungssensoren, deren Erkennungsreichweiten in Fahrtrichtung sich teilweise überlappen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein erster Objekterkennungssensor mit einem vorgegebenen ersten vertikalen Erkennungswinkel in seiner Erkennungsreichweite eine Fahrbahnoberfläche miterfasst, ein zweiter Objekterkennungssensor mit einem vorgegebenen zweiten vertikalen Erkennungswinkel, welcher kleiner als der erste vertikale Erkennungswinkel des ersten Objekterkennungssensors ist, in Fahrtrichtung in der Erkennungsreichweite des ersten Objekterkennungssensors die Fahrbahnoberfläche nicht miterfasst, wobei eine Auswerteeinheit auf die Anwesenheit eines Objektes in der Erkennungsreichweite des ersten Objekterkennungssensors nur dann schließt, wenn beide Objekterkennungssensoren das Objekt erkannt haben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Objekterkennungssensoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Aus der DE 199 34 670 A1 ist ein Objektdetektionssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches aus einer Kombination aus wenigstens drei Objektdetektoren besteht. Die Objektdetektoren weisen jeweils einen anderen Detektionsbereich und/oder eine andere Detektionsreichweite auf. Die Detektionsbereiche können maßgeblich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegen, wobei sich die in Fahrtrichtung liegenden Detektionsbereiche überschneiden. Die Verwendung mehrerer Objektdetektoren hat den Vorteil, dass für jeden einzelnen Detektionsbereich der für diesen Bereich optimal geeignete Objektdetektor eingesetzt werden kann.
  • In der DE 195 01 612 A1 wird ein Messverfahren für den Abstand zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Objekt beschrieben, welches im Kraftfahrzeug bei einer kleinen Objektentfernung die Ausgangssignale einer ersten Messvorrichtung mit einem entsprechenden Messbereich und bei einer größeren Objektentfernung die Ausgangssignale einer zweiten Messvorrichtung mit entsprechend größerem Messbereich berücksichtigt. In Abhängigkeit von der Entfernung des Objekts wird die erste oder die zweite Messvorrichtung wirksam geschaltet. Außerdem werden in Abhängigkeit von der Entfernung des Objekts die Ausgangssignale der Messvorrichtungen gewichtet. Die beiden Messvorrichtungen können mit unterschiedlichen physikalischen Messprinzipien betrieben werden.
    •
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Objekterkennungssensoren anzugeben, welches eine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Objekterkennungssystemen zuverlässigere Erkennung von Objekten ermöglicht, welche die Fahrt des Kraftfahrzeuges tatsächlich stören und beeinträchtigen.
  • Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Objekterkennungssensoren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
  • Erfindungsgemäß erfasst der erste Objekterkennungssensor mit dem vorgegebenen ersten vertikalen Erkennungswinkel in seiner Erkennungsreichweite die Fahrbahnoberfläche mit. Der zweite Objekterkennungssensor mit dem vorgegebenen zweiten vertikalen Erkennungswinkel, welcher kleiner als der erste vertikale Erkennungswinkel des ersten Objekterkennungssensors ist, erfasst in Fahrtrichtung in der Erkennungsreichweite des ersten Objekterkennungssensors die Fahrbahnoberfläche nicht mit. Es ist die Auswerteeinheit vorgesehen, welche auf die Anwesendheit eines Objektes in der Erkennungsreichweite des ersten Objekterkennungssensors nur dann schließt, wenn beide Objekterkennungssensoren das Objekt erkannt haben. Das Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens die beiden Objekterkennungssensoren, deren Erkennungsreichweiten in Fahrtrichtung sich teilweise überlappen. Mit den aus dem Stand der Technik bekannten Objekterkennungssystemen kann in der Regel die Entfernung und die seitliche Position relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden, wohingegen die Höhe des detektierten Objektes nicht erfasst werden kann. In einem realen Verkehrsumfeld treten jedoch Objekte auf, welche nur eine geringe Höhe aufweisen, und vom Kraftfahrzeug mühelos überfahren werden können. Bei diesen Objekten handelt es sich beispielsweise um herausstehende Gullydeckel, Bodenplatten oder Schachtgitter. Diese werden bei den aus dem Stand der Technik bekannten Objekterkennungssystemen als relevante Kollisionsobjekte erkannt und führen bei entsprechenden Precrash-Systemen zu Falschauslösungen. Mit dem erfindungsgemäßen Objekterkennungssystem wird die Auslösesicherheit für kritische Aktoren erhöht. Durch den Einsatz des zweiten Objekterkennungssensors mit dem vorgegebenen zweiten vertikalen Erkennungswinkel, welcher kleiner als der erste vertikale Erkennungswinkel des ersten Objekterkennungssensors ist, wird eine zuverlässige Erkennung von Objekten ermöglicht, welche die Fahrt des Kraftfahrzeuges tatsächlich stören und beeinträchtigen. Das Ziel besteht darin, nicht möglichst viele Auslöseszenarien zu erkennen, sondern vielmehr alle nicht notwendigen und nichtrelevanten Auslösemomente zu unterdrücken. Dabei ist es von Vorteil, wenn der erste und der zweite Objekterkennungssensor verschiedene physikalische Messprinzipien aufweisen. Durch die Verwendung zweier verschiedener physikalischer Messprinzipien wird die Auslösesicherheit und damit die Genauigkeit des Objekterkennungssystems zusätzlich erhöht.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein erster horizontale Erkennungswinkel des ersten Objekterkennungssensors in Fahrtrichtung größer als ein zweiter horizontaler Erkennungswinkel des zweiten Objekterkennungssensors, wobei die Auswerteeinheit auf die Anwesendheit eines Objektes in der Erkennungsreichweite des ersten Objekterkennungssensors nur dann schließt, wenn beide Objekterkennungssensoren das Objekt erkannt haben. Dadurch werden nur solche Objekte als Hindernis in den vorderen seitlichen Umgebungsbereichen des Kraftfahrzeuges identifiziert, welche auch tatsächlich eine Hindernis für das Kraftfahrzeug darstellen und ein reales Gefahrpotential aufweisen. Ungewollte Fehlauslösungen von Sicherheitseinrichtungen des Kraftfahrzeuges werden vermieden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
    •
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der einzigen Figur näher erläutert, wobei die Figur ein Kraftfahrzeug mit einem integrierten Objekterkennungssystems auf einer Fahrbahn in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung zeigt.
  • Ein Objekterkennungssystem 1 für ein Kraftfahrzeug 2 umfasst gemäß der Figur zwei Objekterkennungssensoren 3, 4, deren Erkennungsreichweiten 5, 6 in Fahrtrichtung sich im Bereich 5' überlappen. Ein erster Objekterkennungssensor 3 mit einem vorgegebenen ersten vertikalen Erkennungswinkel 7 erfasst in seiner Erkennungsreichweite 5 in Fahrtrichtung eine Fahrbahnoberfläche 8 mit. Ein zweiter Objekterkennungssensor 4 mit einem vorgegebenen zweiten vertikalen Erkennungswinkel 9, welcher kleiner als der erste vertikale Erkennungswinkel 7 des ersten Objekterkennungssensors 3 ist, erfasst in Fahrtrichtung in der Erkennungsreichweite 5 des ersten Objekterkennungssensors 3 die Fahrbahnoberfläche 8 nicht mit. Eine Auswerteeinheit 10 schließt nur dann auf die Anwesendheit eines Objektes 11, 12 in der Erkennungsreichweite 5 des ersten Objekterkennungssensors 3, wenn sowohl der erste Objekterkennungssensor 3 als auch der zweite Objekterkennungssensor 4 das Objekt 11, 12 erkannt haben. In diesem Ausführungsbei spiel wird das flache Objekt 11 auf der Fahrbahnoberfläche 8 nicht als störend für das Kraftfahrzeug 2 erkannt, da es nur vom ersten Objekterkennungssensor 3 und nicht vom zweiten Objekterkennungssensor 4 erfasst wird. Da das flache Objekt 11 nicht als störend für den Fahrbetrieb bewertet wird, werden keine Sicherheitsmaßnahmen für einen präventiven Insassenschutz für das flache Objekt 11 aktiviert und eingeleitet. Das größere und vor allem höhere Objekt 12 wird sowohl vom ersten Objekterkennungssensor 3 als auch vom zweiten Objekterkennungssensor 4 zugleich erfasst. Das höhere Objekt 12 wird daher als Gefahrpotential für den Fahrbetrieb angesehen und Sicherheitsmaßnahmen für den präventiven Insassenschutz aktiviert und eingeleitet. Das Objekterkennungssystem 1 weist somit die Option auf, zwischen Objekten 12, welche eine Gefahrenquelle für den Fahrbetrieb darstellen, und solchen Objekten 11, welche den Fahrbetrieb nicht störend einschränken, zu unterscheiden. Fehlauslösungen für die Aktivierung von Sicherheitsmaßnahmen für den präventiven Insassenschutz können vermieden werden, wodurch sich die Sicherheit für die Insassen des Kraftfahrzeuges wesentlich erhöht.
  • Zusätzlich kann ein erster horizontaler Erkennungswinkel des ersten Objekterkennungssensors 3 in Fahrtrichtung größer als ein zweiter horizontaler Erkennungswinkel des zweiten Objekterkennungssensors 4 sein, wobei die Auswerteeinheit 10 auf die Anwesendheit eines Objektes 11, 12 im Erkennungsbereich 5 des ersten Objekterkennungssensors 3 nur dann schließt, wenn beide Objekterkennungssensoren 3, 4 das Objekt 11, 12 zugleich erkannt haben. Dadurch werden nur solche Objekte 11, 12 als störend erkannt, welche tatsächlich seitlich im Vorausfeld den vorgesehenen Fahrweg des Kraftfahrzeuges 2 einschränken.
  • Der erste Objekterkennungssensor 3 kann beispielsweise ein Radarsensor mit einer Arbeitsfrequenz von ca. 22 GHz, ein LIDAR-Sensor (Light Detection And Ranging) oder eine Kamera sein, wobei die Kamera verschiedene geeignete Ausgestaltungen aufweisen kann.
  • Der zweite Objekterkennungssensor kann insbesondere ein ACC-Radarsensor (Adaptive Cruise Control) sein, welcher hochfrequente Mikrowellenstrahlung in einem Frequenzbereich von ca. 76 bis 77 GHz verwendet. Es ist von Vorteil, wenn der erste und der zweite Objekterkennungssensor 3, 4 verschiedene physikalische Messprinzipien aufweisen.
  • Das Objekterkennungssystem 1 kann auch für wenigstens einen seitlichen Umgebungsbereich und/oder für einen rückwärtigen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeuges 2 einsetzbar sein.
  • Das erfindungsgemäße Objekterkennungssystem 1 für das Kraftfahrzeug 2 mit den beiden Objekterkennungssensoren 3, 4 gewährleistet eine zuverlässige Erkennung von Objekten 12, welche die Fahrt des Kraftfahrzeuges 2 tatsächlich störend beeinflussen. Fehlauslösungen von Sicherheitsmaßnahmen für den präventiven Insassenschutz aufgrund von erfassten Objekten 11, welche den Fahrbetrieb nicht gefährdend beeinflussen, werden vermieden. Das Objekterkennungssystem 1 ist mit nur geringem Aufwand zu realisieren, da wesentliche Komponenten des Objekterkennungssystems 1 für einen anderen Verwendungszweck im Regelfall bereits im Kraftfahrzeug 2 vorgesehen sind.

Claims (6)

  1. Objekterkennungssystem (1) für ein Kraftfahrzeug (2) mit wenigstens zwei Objekterkennungssensoren (3, 4), deren Erkennungsreichweiten (5, 6) in Fahrtrichtung sich teilweise überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Objekterkennungssensor (3) mit einem vorgegebenen ersten vertikalen Erkennungswinkel (7) in seiner Erkennungsreichweite (5) eine Fahrbahnoberfläche (8) miterfasst, ein zweiter Objekterkennungssensor (4) mit einem vorgegebenen zweiten vertikalen Erkennungswinkel (9) welcher kleiner als der erste vertikale Erkennungswinkel (7) des ersten Objekterkennungssensors (3) ist, in Fahrtrichtung in der Erkennungsreichweite (5) des ersten Objekterkennungssensors (3) die Fahrbahnoberfläche (8) nicht miterfasst, wobei eine Auswerteeinheit (10) auf die Anwesendheit eines Objektes (11, 12) in der Erkennungsreichweite (5) des ersten Objekterkennungssensors (3) nur dann schließt, wenn beide Objekterkennungssensoren (3, 4) das Objekt (11, 12) erkannt haben.
  2. Objekterkennungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster horizontaler Erkennungswinkel des ersten Objekterkennungssensors (3) in Fahrtrichtung größer als ein zweiter horizontaler Erkennungswinkel des zweiten Objekterkennungssensors (4) ist, wobei die Auswerteeinheit (10) auf die Anwesendheit eines Objektes (11, 12) in der Erkennungsreichweite (5) des ersten Objekterkennungssensors (3) nur dann schließt, wenn beide Objekterkennungssensoren (3, 4) das Objekt (11, 12) erkannt haben.
  3. Objekterkennungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Objekterkennungssensor (3, 4) verschiedene physikalische Messprinzipien aufweisen.
  4. Objekterkennungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Objekterkennungssensor (3) ein Radarsensor, ein LIDAR-Sensor oder eine Kamera ist.
  5. Objekterkennungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Objekterkennungssensor (4) ein ACC-Radarsensor ist.
  6. Objekterkennungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekterkennungssystem (1) für wenigstens einen seitlichen Umgebungsbereich und/oder für einen rückwärtigen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeuges (2) einsetzbar ist.
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