DE102005039701A1

DE102005039701A1 - Sensor zur Umgebungsüberwachung

Info

Publication number: DE102005039701A1
Application number: DE102005039701A
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Fendt
Original assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Current assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-01

Abstract

Es wird ein Sensor zur Umgebungsüberwachung eines Kraftfahrzeugs vorgestellt. Es sind zwei Überwachungsbereiche seitlich vom Fahrzeug und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug vorgesehen, wobei jeweils nur ein Bereich überwacht wird. Die Ausdehnung eines ersten Überwachungsbereichs, d. h. Größe und/oder Form des Bereichs, ist von der eines zweiten Überwachungsbereichs verschieden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Umgebungsüberwachung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Sensoren zur Umgebungsüberwachung sind für die Funktion von Sicherheits- und Fahrerassistenzsystemen in Fahrzeugen von zentraler Bedeutung. Eine Überwachung speziell der seitlichen oder seitlich hinteren Umgebung eines Fahrzeugs findet Anwendung u.a. bei einer Seiten-Pre-Crash-Funktion, einer Einparkhilfe oder einer Unterstützungsfunktion des Fahrers beim Spurwechsel. Zu diesen Themen wurden bereits Sensorvorrichtungen vorgestellt. DE 19933327 beschreibt eine Vorrichtung zur Anzeige einer Spurwechsel-Absicht. Nach Indikation eines Spurwechsels durch den Fahrer wird der Totwinkelbereich von einer Sensoreinrichtung erfasst. Potentiell gefährliche Objekte im Totwinkelbereich werden dem Fahrer mitgeteilt. Ein Fahrerassistenzsystem welches wenigstens einen Sensor zur Überwachung des seitlichen und/oder hinteren Fahrzeugumfelds aufweist ist in DE 10318741 angegeben. Für einen geplanten Spurwechsel wird ein Gefährdungsgrad berechnet und bei einer kritischen Situation ein Warnsignal ausgegeben. DE 10025258 beschreibt ein Sensorsystem, das z.B. zur Pre-Crash-Warnung, Totwinkelüberwachung oder in einem Fahrerassistenzsystem einsetzbar ist. Laserimpulse werden von einem Sender emittiert und reflektiertes Licht wird von einem Empfänger detektiert. Der Sendestrahl weist eine hohe Winkeldivergenz auf und beleuchtet die Umgebung großflächig. Der Empfänger umfasst eine Anzahl von Empfangselementen, die auf mehrere, ähnlich große Zielsektoren ausgerichtet sind. Die Entfernung eines Objekts wird über die Impulslaufzeit und die Position des Objekts zum Fahrzeug wird über den Zielsektor der Erfassung bestimmt.

Es ist eine Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, Objekte seitlich und/oder seitlich hinter einem Kraftfahrzeug kostenoptimiert zu erfassen.

Die Aufgabe wird erfinderisch gemäß einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung auf.

Kerngedanke der Erfindung ist es, einen Sensor für mehrere Überwachungsbereiche und damit auch für mehrere Funktionen z. B. als Seiten-Pre-Crash-Sensor für seitliche Objekte und zur Unterstützung des Fahrzeugführers bei einem geplanten Spurwechsel zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß wird dazu ein Sensor zur Umgebungsüberwachung eines Kraftfahrzeugs angegeben, der zumindest zwei Überwachungsbereiche seitlich vom Fahrzeug und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug erfassen kann. Es wird jeweils nur einer der Bereiche überwacht. Ein weiteres Kennzeichen des Sensors ist, dass die Ausdehnung eines ersten Bereichs und damit auch die Reichweite der Überwachung, und/oder die Form des Bereichs von der eines zweiten Überwachungsbereichs abweicht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weicht die Ausrichtung eines ersten Überwachungsbereichs relativ zum Fahrzeug von der eines zweiten Bereichs ab, d.h. die richtungsabhängige Empfindlichkeitscharakteristik des Sensors ist abhängig vom aktuell erfassten Bereich. Z. B. wird bei einem Seiten-Pre-Crash-Sensor nur die seitliche Umgebung des Fahrzeugs überwacht wohingegen für eine Unterstützung des Fahrers beim Spurwechsel der seitlich hintere Bereich erfasst wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steigt die Reichweite des Sensors mit der Geschwindigkeit an. Diese Funktion ist z.B. bei einem Spurwechsel sinnvoll. Ist die Geschwindigkeit v eines Fahrzeugs hoch, muss z.B. bei einem Spurwechsel auch der Sicherheitsabstand zu nachfolgenden Fahrzeugen auf der Nachbarspur groß sein. Die Vermeidung einer gefährlichen Situation erfordert also einen großen Überwachungsbereich bei einer hohen Geschwindigkeit, wohingegen die Reichweite bei einer kleinen Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer ausfallen kann.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind genau zwei Überwachungsbereiche vorgesehen. Die beiden Überwachungsbereiche überlappen teilweise und/oder der erste Überwachungsbereich ist im Wesentlichen ein Teil des zweiten Überwachungsbereichs.

In einer bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Selektion eines Bereichs durch ein Fahrmanöver wie z. B. eine starke Richtungsänderung oder eine abrupte Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen. In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Sensor zur Unterstützung des Fahrers beim Spurwechsel und z.B. als Seiten-Pre-Crash-Sensor eingesetzt wird, erfolgt eine Selektion des zu überwachenden Bereichs aufgrund der Betätigung der Spurwechselanzeige (Blinker).

Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels und von 1 Abbildung beispielhaft näher erläutert.
1: Fahrzeug mit Sensor zur Umgebungsüberwachung
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 2.2 mit Sensor zur Unterstützung des Fahrers beim Überholvorgang und zur Pre-crash-Erkennung dargestellt. Auf dem gezeigten Fahrbahnabschnitt 1 befinden sich 3 Fahrzeuge 2.1, 2.2 und 2.3. Fahrzeug 2.2 folgt dem Fahrzeug 2.1. Auf der Überholspur befindet sich noch in einem gewissen Abstand Fahrzeug 2.3 mit einer höheren Geschwindigkeit als die ersten beiden Fahrzeuge 2.1 und 2.2. Das Fahrzeug 2.2 ist mit dem erfindungsgemäßen Sensor nach Patentanspruch 1 ausgestattet, welches die seitliche oder die seitlich hintere Fahrzeugumgebung erfasst. Der Einfachheit halber sind die Erfassungsbereiche des Sensors nur an einer Fahrzeugseite dargestellt.
Mit dem Betätigen der Spurwechselanzeige 2.2.1 (Blinker) ändert sich zeitgleich der Erfassungsbereich des Umgebungsüberwachungssystems, sodass von der anfänglichen Nahbereich 3.1 auf eine nach seitlich hinten gerichtete Fernbereich 3.2 umgeschaltet wird. Damit wird vor einem Spurwechsel der Nachfolgeverkehr 2.3 in einem relevanten Bereich durch den Sensor überwacht. Befindet sich ein relevantes Objekt im Überwachungsbereich, wird der Fahrzeugführer von Fahrzeug 2.2 gewarnt.
Mit der Änderung des Erfassungsbereichs bzw. der Empfindlichkeitscharakteristik des Sensors findet zeitgleich auch eine Richtungsänderung der Empfindlichkeitscharakteristik um einen Winkel α statt, um eine Ausrichtung auf den besonders kritischen Bereich auf der benachbarten Spur zu gewährleisten.
Eine Änderung des Sensorerfassungsbereichs wird mit optischen Mitteln vor Sender und Empfänger realisiert. Die optischen Mittel können z. B. Linsen oder Prismen sein, die für die vorgegebene Richtungscharakteristik eines Erfassungsbereichs ausgelegt sind. Das jeweilig passende optische Mittel wird dazu auf die dafür vorgesehene Position im Strahlengang von Sender und/oder Empfänger gebracht. Eine weitere Möglichkeit zur Änderung des Erfassungsbereichs besteht in einem Klappspiegel, der je nach Position im Strahlengang eine vorgegebene Richtungscharakteristik von Sender und/oder Empfänger realisiert. Alternativ kann auch der gesamte Sensor bezüglich des Fahrzeugs gedreht bzw. gekippt oder geneigt werden, um die vorgegeben Richtungscharakteristik eines Erfassungsbereichs umzusetzen. Die vorgegebene Reichweite des Sensors in einem Erfassungsbereichen wird durch eine Variation der Sendeleistung oder durch eine vorgegebene Dämpfung der optischen Mittel im Strahlengang erreicht. Alternativ kann eine vorgegebene Sendeleistung auch mit einem zuschaltbaren Dämpfungsglied bzw. Verstärker realisiert werden.

Claims

Sensor zur Umgebungsüberwachung eines Kraftfahrzeugs (2.2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Überwachungsbereiche (3.1, 3.2) seitlich vom Fahrzeug und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug (2.2) vorgesehen sind, von denen jeweils nur ein Bereich (3.1, 3.2) überwacht wird, wobei die Ausdehnung eines ersten Überwachungsbereichs (3.1), d.h. Größe und/oder Form des Bereichs, von der eines zweiten Überwachungsbereichs (3.2) verschieden ist.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine richtungsabhängige Empfindlichkeitscharakteristik des Sensors in einem ersten Überwachungsbereich (3.1) von der eines zweiten Überwachungsbereichs (3.2) abweicht.
Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reichweite in mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (2.2) ansteigt.
Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Überwachungsbereiche (3.1, 3.2) vorgesehen sind, wobei beide Überwachungsbereiche (3.1, 3.2) zumindest teilweise überlappen.
Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Selektion des zu überwachenden Bereichs (3.1, 3.2) aufgrund eines vom Fahrzeugführer eingeleiteten Fahrmanövers erfolgt.
Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Selektion des zu überwachenden Bereichs (3.1, 3.2) aufgrund einer Betätigung einer Spurwechselanzeige erfolgt.
Fahrzeug mit Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche.