DE102006058308A1

DE102006058308A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006058308A1
Application number: DE102006058308A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Niehsen; Andreas Simon; Jan-Carsten Becker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-06-12
Also published as: EP2089872A1; US20100131155A1; WO2008071473A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (7) zum Erfassen eines Hindernisses (2) in einem Umgebungsbereich (4) eines Kraftfahrzeugs (1). Die Vorrichtung (7) analysiert ein mit wenigstens einem am Kraftfahrzeug (1) angeordneten bildgebenden Sensor (3) erzeugtes Abbild (21) des Umgebungsbereichs (4), der in eine Mehrzahl von Feldern (5a-5h) aufgeteilt ist. Aufgrund der Analyse ermittelt die Vorrichtung (7) für jedes Feld (5a-5h) eine Wahrscheinlichkeit als Maß für das Vorhandensein eines Hindernisses (2) im relevanten Feld (5a-5h), vergleicht für jedes der Felder (5a-5h) die relevante Wahrscheinlichkeit mit einem ersten Schwellwert (23) und mit einem zweiten Schwellwert (24), der größer als der erste Schwellwert (23) ist, ermittelt eine erste Klassifizierung (26) der Felder (5a-5h) durch Klassifizieren der Felder (5a-5h) als das Hindernis (2) enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes (5a-5h) größer als der erste Schwellwert (23) ist, und ermittelt eine zweite Klassifizierung (27) der Felder (5a-5h) durch Klassifizieren der Felder (5a-5h) als das Hindernis (2) enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes (5a-5h) größer als der zweite Schwellwert (24) ist. Die Vorrichtung (7) führt die erste Klassifizierung (26) einem Komfortsystem (8) und die zweite Klassifizierung (27) einem Sicherheitssystem (9) des Kraftfahrzeugs (1) zu.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.
Für so genannte Fahrassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge ist eine Analyse insbesondere des Umgebungsbereichs vor dem Kraftfahrzeug auf Hindernisse notwendig. Mit Hilfe dieser Analyse wird allgemein das Vorhandensein oder die Entfernung von Hindernissen, z.B. eines vorausfahrenden weiteren Kraftfahrzeugs, ermittelt und entsprechend das Fahrassistenzsystem angesteuert.
Fahrassistenzsysteme können allgemein in so genannte Komfortsysteme und Sicherheitssysteme kategorisiert werden. Ein Komfortsystem unterstützt die das Kraftfahrzeug lenkende Person während der Fahrt und soll dadurch dieser Person ein komfortableres Fahren ermöglichen. Bin Sicherheitssystem soll dagegen einen potenziellen Unfall des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis vermeiden oder zumindest die Auswirkungen des Unfalls vermindern.
Ein Komfortsystem ist z.B. ein automatisches Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem, das im Englischen als „Adaptive Cruise Control (ACC)" bezeichnet wird. Das automatische Geschwindigkeitssteuersystem stellt automatisch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs aufgrund von erkannten Hindernissen vor dein Kraftfahrzeug, wie vorausfahrende weitere Fahrzeuge, ein.
Sicherheitssysteme sind auch unter dem Begriff „Predictive Safety System (PSS)" bekannt. Ein Beispiel eines Sicherheitssystems ist ein System, das automatisch beim Erkennen eines potenziellen Zusammenstoßes des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis eine Notbremsung des Kraftfahrzeugs einleitet.
Die DE 10 2004 007 553 A1 offenbart eine Erfassungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Erfassung eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Ein Rechner des Kraftfahrzeugs erzeugt aufgrund von einem am Kraftfahrzeug befestigten Umgebungssensor erzeugten Signalen eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für das Vorhandensein des Hindernisses im Umgebungsbereich. Der Umgebungsbereich ist dabei in mehrere Felder aufgeteilt und für jedes der Felder berechnet der Rechner einen Wahrscheinlichkeitswert als Maß für das Vorhandensein des Hindernisses im jeweiligen Feld.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung weist ein Verfahren zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs folgende Verfahrensschritte auf:

– Erzeugen eines Abbildes eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem bildgebenden Sensor des Kraftfahrzeugs, wobei der Umgebungsbereich in eine Mehrzahl von Feldern aufgeteilt ist,
– aufgrund einer Analyse des Abbildes des Umgebungsbereichs, Ermitteln für jedes Feld des Umgebungsbereichs einer Wahrscheinlichkeit als Maß für das Vorhandensein eines Hindernisses im relevanten Feld,
– für jedes der Felder, Vergleichen der relevanten Wahrscheinlichkeit mit einem ersten Schwellwert und mit einem zweiten Schwellwert, der größer als der erste Schwellwert ist,
– Ermitteln einer ersten Klassifizierung der Felder durch Klassifizieren der Felder als das Hindernis enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes größer als der erste Schwellwert ist und Verwenden der ersten Klassifizierung für ein Komfortsystem des Kraftfahrzeugs, und
– Ermitteln einer zweiten Klassifizierung der Felder durch Klassifizieren der Felder als das Hindernis enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes größer als der zweite Schwellwert ist und Verwenden der zweiten Klassifizierung für ein Sicherheitssystem des Kraftfahrzeugs.

Wie bereits in der Einleitung ausgeführt, können Kraftfahrzeuge mit Fahrassistenzsystemen versehen sein, die die das Kraftfahrzeug lenkende Person während der Fahrt unterstützen. Fahrzeugassistenzsysteme können dabei in Komfortsysteme und in Sicherheitssysteme unterteilt werden.
Komfortssysteme sind dafür vorgesehen, die das Kraftfahrzeug lenkende Person während der Fahrt zu unterstützen, wodurch das Steuern des Kraftfahrzeugs erleichtert wird. Beispiele von Komfortsystemen sind ein automatisches Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem, insbesondere ein adaptierendes Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für ausgebaute Landstraßen und Autobahnen oder ein Stop&Go-fähiges Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für den Stadtverkehr oder ein Spurhaltesystem.
Sicherheitssysteme sind dagegen vorgesehen, automatisch in einer Notsituation einzugreifen. Ein Beispiel eines Sicherheitssystems ist ein automatisches Notbremssystem, das automatisch eine Notbremsung des Kraftfahrzeugs einleitet, um einen potenziellen Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis zu verhindern oder zumindest die negativen Auswirkung des Zusammenstoßes für Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeugs zu verringern.
Beiden Arten von Fahrassistenzsystemen ist gemeinsam, dass sie eine Information über das Vorhandensein eines Hindernisses im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs benötigen. Ein Hindernis ist insbesondere ein vor dem Kraftfahrzeug vorausfahrendes Kraftfahrzeug, sodass der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs insbesondere ein Umgebungsbereich unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug ist.
Um zu ermitteln, ob sich ein Hindernis im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindet, insbesondere dass sich vor dem Kraftfahrzeug ein Hindernis, wie ein vor dem Kraftfahrzeug fahrendes weiteres Kraftfahrzeug befindet, wird erfindungsgemäß ein Abbild des Umgebungsbereichs mit dem wenigstens einen bildgebenden Sensor erzeugt.
Geeignete bildgebende Sensoren sind z.B. Radarsensoren, optische Kameras oder Ultraschallsensoren, die z.B. im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.
Des Weiteren wird erfindungsgemäß der Umgebungsbereich in eine Mehrzahl von Feldern oder Zellen eingeteilt und das Abbild des Umgebungsbereichs bzw. der dem Abbild zugeordnete Bilddatensatz auf das Vorhandensein eines Hindernisses analysiert. Aufgrund z.B. von Messungenauigkeiten des bildgebenden Sensors, Rauschen einer dem Sensor nachgeschalteten Verarbeitungselektronik, Verschmutzungen oder schlechter Sicht ist es in der Regel nicht möglich, mit 100%-iger Wahrscheinlichkeit festzustellen, ob sich ein Hindernis im relevanten Feld befindet. Daher wird aufgrund der Analyse für jedes Feld eine Wahrscheinlichkeit als Maß für das Vorhandensein des Hindernisses ermittelt, wie es prinzipiell z.B. aus der in der Einleitung genannten DE 10 2004 007 553 A1 bekannt ist.
Sicherheitssysteme sollen nur in Notfällen aktiviert werden. Für das Sicherheitssystem ist es daher wichtig, dass dieses zuverlässig nur bei einem bevorstehenden Unfall auslöst, also beispielsweise nur dann, wenn ein Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis unvermeidbar ist. Daher ist es notwendig, dass eine Fehlauslösung des Sicherheitssystems möglichst nahezu ausgeschlossen ist. Somit darf das Sicherheitssystem z.B. nicht auslösen, wenn kein Hindernis vorhanden ist. Dagegen sind die Anforderungen für das zuverlässige Erkennen eines Hindernisses für das Komfortsystem in der Regel weniger streng.
Erfindungsgemäß wird daher der Umgebungsbereich mittels der beiden Schwellwerte unterschiedlich klassifiziert, indem die einzelnen Wahrscheinlichkeiten der Felder mit dem ersten und dem zweiten Schwellwert verglichen werden. Nur wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes größer als der entsprechende Schwellwert ist, dann wird das Feld als ein Hindernis enthaltend klassifiziert. Da nun erfindungsgemäß der zweite Schwellwert größer als der erste Schwellwert ist, ist die Zuverlässigkeit der Entscheidung, dass das relevante Feld ein Hindernis enthält, für die zweite Klassifizierung, die auf dem größeren, d.h. dem zweiten Schwellwert basiert, größer als für die erste Klassifizierung. Da erfindungsgemäß die zweite Klassifizierung dem Sicherheitssystem des Kraftfahrzeugs zugeführt wird, sind Voraussetzungen gegeben, eine Fehlauslösung des Sicherheitssystems möglichst zu vermeiden, d.h. es sind Vorraussetzungen gegeben zu vermeiden, auf das Vorhandensein eines Hindernisses zu schließen, obwohl keines vorhanden ist.
Die erste Klassifizierung des Umgebungsbereichs basiert auf dem kleineren, d.h. dem ersten Schwellwert. Die erste Klassifizierung ist für das Komfortsystem des Kraftfahrzeugs bestimmt, für das die Forderung einer Vermeidung eines versehentlichen Erkennens eines Hindernisses weniger stark ist als für das Sicherheitssystem.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es demnach möglich, ausgehend von einer Analyse des Umgebungsbereichs bzw. des Abbildes des Umgebungsbereichs Informationen sowohl für das Sicherheitssystem als auch für das Komfortsystem zu erhalten. Demnach ist es möglich, dasselbe Abbild bzw. denselben dem Abbild zugeordneten Bilddatensatz sowohl für das Komfortsystem als auch für das Sicherheitssystem zu verwenden, wodurch z.B. der Aufwand für die Analyse des Umgebungsbereichs verringert wird, obwohl unterschiedliche Anforderungen an die Zuverlässigkeit des Erkennens eines Hindernisses gegeben sind.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der erste Schwellwert für alle Felder derselbe erste Schwellwert oder sind verschiedenen Feldern verschiedene erste Schwellwerte zugeordnet. Der zweite Schwellwert kann für alle Felder derselbe zweite Schwellwert oder verschiedenen Feldern können verschiedene zweite Schwellwerte zugeordnet sein. Für die Zuverlässigkeit der Entscheidung für das Vorhandensein eines Hindernisses in einem Feld kann z.B. die Entfernung des Hindernisses vom Kraftfahrzeug wichtig sein. Dann bietet es sich an, verschiedene erste oder zweite Schwellwerte für verschiedene Felder vorzusehen. Auch kann wenigstens einer der Schwellwerte in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, der Sichtverhältnisse usw. variabel sein.
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für jedes Feld eine weitere Wahrscheinlichkeit als Maß für das Nicht-Vorhandensein eines Hindernisses im relevanten Feld ermittelt und zusätzlich basierend auf den weiteren Wahrscheinlichkeiten die erste und/oder die zweite Klassifizierung ermittelt. Zusätzlich zu den Wahrscheinlichkeiten als Maß für das Vorhandensein des Hindernisses im relevanten Feld können demnach zusätzlich auch die Wahrscheinlichkeiten der Gegenhypothese berechnet werden, d.h. die Wahrscheinlichkeiten, dass sich kein Hindernis im relevanten Feld befindet und demnach z.B. die Straße vor dem ersten Fahrzeug befahrbar ist. Auf diese Weise wäre die Unterscheidung zwischen Objekt, Freifläche und Unwissen möglich.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs derart ausgeführt, dass sie

– ein mit wenigstens einem am Kraftfahrzeug angeordneten bildgebenden Sensor erzeugtes Abbild eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs analysiert, wobei der Umgebungsbereich in eine Mehrzahl von Feldern aufgeteilt ist,
– aufgrund der Analyse für jedes Feld des Umgebungsbereichs eine Wahrscheinlichkeit als Maß für das Vorhandensein eines Hindernisses im relevanten Feld ermittelt,
– für jedes der Felder die relevante Wahrscheinlichkeit mit einem ersten Schwellwert und mit einem zweiten Schwellwert, der größer als der erste Schwellwert ist, vergleicht,
– eine erste Klassifizierung der Felder ermittelt durch Klassifizieren der Felder als das Hindernis enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes größer als der erste Schwellwert ist und die erste Klassifizierung einem Komfortsystem des Kraftfahrzeugs zuführt, und
– eine zweite Klassifizierung der Felder ermittelt durch Klassifizieren der Felder als das Hindernis enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes größer als der zweite Schwellwert ist und die zweite Klassifizierung einem Sicherheitssystem des Kraftfahrzeugs zuführt.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung basierend auf dem Abbild des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs bzw. aufgrund der dem Abbild zugeordneten Bilddaten das Vorhandensein des Hindernisses sowohl für das Sicherheitssystem als auch für das Komfortsystem ermittelt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, die z.B. ein Rechner ist, relativ einfach und demnach kostengünstig ausgeführt werden, ohne insbesondere die relativ strengen Anforderungen an die Zuverlässigkeit des Erkennens eines Hindernisses für das Sicherheitssystem zu verringern.
Der erste Schwellwert kann für alle Felder derselbe erste Schwellwert oder verschiedenen Feldern können verschiedene erste Schwellwerte zugeordnet sein. Der zweite Schwellwert kann für alle Felder derselbe zweite Schwellwert oder verschiedenen Feldern können verschiedene zweite Schwellwerte zugeordnet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Kraftfahrzeug auf:

– wenigstens einen bildgebenden Sensor, der ein Abbild eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs erzeugt, wobei der Umgebungsbereich in eine Mehrzahl von Feldern aufgeteilt ist,
– die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses, der das von dem wenigstens einen bildgebenden Sensor erzeugte Abbild zugeführt wird,
– ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses verbundenes Komfortsystem, dem die erste Klassifikation zugeführt wird, und
– ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses verbundenes Sicherheitssystem, dem die zweite Klassifikation zugeführt wird.

Das Komfortsystem ist z.B. ein Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem, insbesondere ein adaptierendes Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für ausgebaute Landstraßen und Autobahnen oder ein Stop&Go-fähiges Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für den Stadtverkehr oder ein Spurhaltesystem. Das Sicherheitssystem ist beispielsweise ein automatisches Notbremssystem, das automatisch eine Notbremsung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs einleitet oder beispielsweise eine Warnsystem, wie ein Spurverlassenswarnsystem.
Zusätzlich zu den Wahrscheinlichkeiten als Maß für das Vorhandensein des Hindernisses im relevanten Feld können zusätzlich auch die Wahrscheinlichkeiten der Gegenhypothese berechnet werden, d.h. die Wahrscheinlichkeiten, dass sich kein Hindernis im relevanten Feld befindet und demnach z.B. die Straße vor dem ersten Fahrzeug befahrbar ist. Auf diese Weise wäre die Unterscheidung zwischen Objekt, Freifläche und Unwissen möglich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 Kraftfahrzeuge,
2A–2C Bilder eines Umgebungsbereichs einer der Kraftfahrzeuge der 1,
3 eine Wahrscheinlichkeitsverteilung
4, 5 Verteilungen von erkannten Hindernissen und
6 ein Flussdiagramm.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die 1 zeigt ein fahrendes Kraftfahrzeug 1 und ein vor dem Kraftfahrzeug 1 fahrendes Kraftfahrzeug 2 und die 6 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs anhand eines Flussdiagramms.
An der Frontseite des Kraftfahrzeugs 1 ist ein bildgebender Sensor 3 befestigt, der in den 2A–2C dargestellte Bilder 21 von einem Umgebungsbereich 4 des Kraftfahrzeugs 1 erstellt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels deckt der Umgebungsbereich 4 einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug 1 ab und ist derart ausgeführt, dass sich das Kraftfahrzeug 2 im Umgebungsbereich 4 befindet. Des Weiteren ist der Umgebungsbereich 4 in eine Mehrzahl von Zellen oder Feldern 5a–5h unterteilt, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels matrixförmig angeordnet sind, sodass der Umgebungsbereich 4 in acht Zeilen und 20 Spalten aufgeteilt ist.
Der bildgebende Sensor 3 ist beispielsweise eine optische Kamera, ein Radarsensor oder ein Ultraschallsensor und ist mit einer elektrischen Leitung 6 mit einem im Kraftfahrzeug 1 befestigten Rechner 7 verbunden. Auf dem Rechner 7 läuft ein Rechnerprogramm, das aus den vom bildgebenden Sensor 3 erzeugten Signalen das Bild 21 des Umgebungsbereichs 4 bzw. einen dem Bild 21 zugeordneten Bilddatensatz erzeugt. Alternativ kann das Bild 21 bzw. der Bilddatensatz des Bildes 21 bereits vom Sensor 3 erzeugt werden, Schritt S1 des Flussdiagramms der 6. Das Bild des Kraftfahrzeugs 2 ist mit dem Bezugszeichen 25 versehen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind der bildgebende Sensor 3 und der Rechner 7 derart ausgeführt, dass kontinuierlich, z. B. im Zeitabstand von 40 ms, Bilder 21 vom Umgebungsbereich 4 erstellt werden.
Das auf dem Rechner 7 laufende Rechnerprogramm ist derart ausgeführt, dass es das Bild 21 bzw. den dem Bild 21 zugeordneten Bilddatensatz auf das Vorhandensein eines Hindernisses analysiert, Schritt S2 des Flussdiagramms. Ein Hindernis ist insbesondere das vor dem Kraftfahrzeug 1 fahrende Kraftfahrzeug 2. Dies wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels dadurch bewerkstelligt, dass auf dem Rechner 7 dem Fachmann allgemein bekannte Bilderkennungs-Algorithmen laufen, die im Bild 21 abgebildete Hindernisse, wie beispielsweise das Kraftfahrzeug 2, automatisch erkennen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das auf dem Rechner 7 laufende Rechnerprogramm außerdem derart ausgeführt, dass es aufgrund der Analyse des Bildes 21 für jedes Feld 5a–5h des Umgebungsbereichs 4 eine Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein eines Hindernisses ermittelt, Schritt S3 des Flussdiagramms. Das Ermitteln solcher Wahrscheinlichkeiten ist dem Fachmann prinzipiell beispielsweise aus der in der Einleitung genannten DE 102 004 007 553 A1 bekannt und wird daher nicht weiter erläutert.
Wie bereits erläutert, umfasst der Umgebungsbereich 4 acht Zeilen von jeweils 20 Feldern 5a–5h. Die 2A-2C zeigen als Beispiel eine Wahrscheinlichkeitsverteilung 22 entlang derjenigen Zeile, der die Felder 5d zugeordnet sind. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Wahrscheinlichkeitsverteilung 22 kontinuierlich dargestellt. Die 3 zeigt die den Feldern 5d zugeordneten und der Wahrscheinlichkeitsverteilung 22 entsprechenden Wahrscheinlichkeitswerte. Die 3 zeigt demnach die Wahrscheinlichkeitsverteilung 22 als eine diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilung.
Wie es der 3 zu entnehmen ist, ermittelt das auf dem Rechner 7 laufende Rechnerprogramm eine Wahrscheinlichkeit von 0,93, dass die Felder 5d der 10. und 11. Spalte des Umgebungsbereichs 4 mit einem Hindernis belegt sind. Für die Felder 5d der 9. und 12 Spalte ergibt sich eine Wahrscheinlichkeit von 0,8, für die Felder 5d der 8. und 13. Spalte eine Wahrscheinlichkeit von 0,1 und für die restlichen Felder 5d eine Wahrscheinlichkeit von etwa Null.
Anschließend vergleicht das auf dem Rechner 7 laufende Rechnerprogramm für jedes der Felder 5a–5h die einzelnen Wahrscheinlichkeitswerte mit einem ersten Schwellwert 23 und mit einem zweiten Schwellwert 24. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat der erste Schwellwert 23 einen Wert von 0,65 und der zweite Schwellwert einen Wert von 0,9. Der Vergleich mit dem ersten Schwellwert 23 ist in der 2B und der Vergleich mit dem zweiten Schwellwert 24 ist in der 2C veranschaulicht.
Aufgrund des Vergleichs mit dem ersten Schwellwert 23 erstellt das auf dem Rechner 7 laufende Rechnerprogramm eine in der 4 dargestellte erste Klassifizierung 26, Schritt S4 des Flussdiagramms. Überschreitet die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes 5a–5h den ersten Schwellwert 23, so wird das relevante Feld 5a–5h als ein Hindernis, im vorliegenden Fall das Kraftfahrzeug 2, enthaltend klassifiziert, was mit „1" für die erste Klassifizierung 26 dargestellt ist; andernfalls wird das entsprechende Feld 5a–5h als kein Hindernis enthaltend klassifiziert, was mit einer „0" illustriert ist, Schritt S6 des Flussdiagramms.
Aufgrund des Vergleichs mit dem zweiten Schwellwert 24 erstellt das auf dem Rechner 7 laufende Rechnerprogramm eine in der 5 dargestellte zweite Klassifizierung 27, Schritt S5 des Flussdiagramms. Überschreitet die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes 5a–5h den zweiten Schwellwert 24, so wird das relevante Feld 5a–5h als ein Hindernis, im vorliegenden Fall das Kraftfahrzeug 2, enthaltend klassifiziert, was mit „1" für die zweite Klassifizierung 27 dargestellt ist; andernfalls wird das entsprechende Feld 5a–5h als kein Hindernis enthaltend klassifiziert, was mit einer „0" illustriert ist, Schritt S7 des Flussdiagramms.
Die beiden Klassifizierungen 26, 27 werden im vorliegenden Ausführungsbeispiels für jedes kontinuierlich erzeugte Bild 21 erstellt.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner ein Komfortsystem 8 und ein Sicherheitssystem 9. Das Komfortsystem 8 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein adaptierendes Abstands- und Geschwindigkeitssteuerungssystem und ist mit einer elektrischen Leitung 10 mit dem Rechner 7 verbunden. Das Sicherheitssystem 9 ist mit einer elektrischen Leitung 11 mit dem Rechner 7 verbunden.
Der Rechner 7 ist derart ausgeführt, dass er über die elektrische Leitung 10 dem Komfortsystem 8 die erste Klassifizierung 26 bzw. kontinuierlich die ersten Klassifizierungen 26 übermittelt, Schritt S6 des Flussdiagramms. Aufgrund der ersten Klassifizierung 26 bzw. der kontinuierlich zugeführten ersten Klassifizierungen 26 steuert das adaptierende Abstands- und Geschwindigkeitssteuerungssystem in allgemein bekannter Weise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 automatisch.
Das Sicherheitssystem 9 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein automatisches Notbremssystem, das gegebenenfalls in allgemein bekannter Weise eine Notbremsung des Kraftfahrzeugs 1 einleitet. Dem Sicherheitssystem 9 wird über die elektrische Leitung 11 die zweite Klassifizierung 27 bzw. kontinuierlich die zweiten Klassifizierungen 27 des Umgebungsbereichs 4 vom Rechner 7 übermittelt, Schritt S7 des Flussdiagramms.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jedem der Felder 5a–5h derselbe erste und derselbe zweite Schwellwert 23, 24 zugeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass verschiedenen Feldern 5a–5h verschiedene erste und/oder zweite Schwellwerte zugeordnet sind. Die ersten und/oder zweiten Schwellwerte können geschwindigkeitsabhängig sein.
Auch das beschriebene adaptierende Abstands- und Geschwindigkeitssteuerungssystem ist nur ein Beispiel eines Komfortsystems 8. Ein Komfortsystem kann beispielsweise auch ein Spurhaltesystem sein. Auch das Notfallbremssystem ist nur als Beispiel für ein Sicherheitssystem 9 gedacht. Des Weiteren können auch mehr als ein bildgebender Sensor 3 für das Erzeugen des Bildes 21 des Umgebungsbereichs 4 verwendet werden.
Zusätzlich zu den Wahrscheinlichkeiten als Maß für das Vorhandensein des Hindernisses im relevanten Feld können zusätzlich auch die Wahrscheinlichkeiten der Gegenhypothese berechnet werden, d.h. die Wahrscheinlichkeiten, dass sich kein Hindernis im relevanten Feld befindet und demnach z.B. die Straße vor dem ersten Fahrzeug befahrbar ist. Auf diese Weise wäre die Unterscheidung zwischen Objekt, Freifläche und Unwissen möglich.

Claims

Verfahren zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, aufweisend folgende Verfahrensschritte: – Erzeugen eines Abbildes (21) eines Umgebungsbereichs (4) eines Kraftfahrzeugs (1) mit wenigstens einem 2d- oder 3d-bildgebenden Sensor (3) des Kraftfahrzeugs (1), wobei der Umgebungsbereich (4) in eine Mehrzahl von Feldern (5a–5h) aufgeteilt ist, aufgrund einer Analyse des Abbildes (21) des Umgebungsbereichs (4), Ermitteln für jedes Feld (5a–5h) des Umgebungsbereichs (4) einer Wahrscheinlichkeit als Maß für das Vorhandensein eines Hindernisses (2) im relevanten Feld (5a–5h), – für jedes der Felder (5a–5h), Vergleichen der relevanten Wahrscheinlichkeit mit einem ersten Schwellwert (23) und mit einem zweiten Schwellwert (24), der größer als der erste Schwellwert ist (23), – Ermitteln einer ersten Klassifizierung (26) der Felder (5a–5h) durch Klassifizieren der Felder (5a–5h) als das Hindernis (2) enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes (5a–5h) größer als der erste Schwellwert (23) ist und Verwenden der ersten Klassifizierung (26) für ein Komfortsystem (8) des Kraftfahrzeugs (1), und – Ermitteln einer zweiten Klassifizierung (27) der Felder (5a–5h) durch Klassifizieren der Felder (5a–5h) als das Hindernis (2) enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes (5a–5h) größer als der zweite Schwellwert (24) ist und Verwenden der zweiten Klassifizierung (27) für ein Sicherheitssystem (9) des Kraftfahrzeugs (1).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Komfortsystem (8) ein Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem, insbesondere ein adaptierendes Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für ausgebaute Landstraßen und Autobahnen oder ein Stop&Go-fähiges Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für den Stadtverkehr, ein Spurhaltesystem ist und/oder das Sicherheitssystem (9) ein automatisches Notbremssystem und/oder ein Spurverlassungswarnungssystem ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der erste Schwellwert (23) für alle Felder (5a–5h) derselbe erste Schwellwert (23) ist oder verschiedenen Feldern (5a–5h) verschiedene erste Schwellwerte (23) zugeordnet sind und/oder bei dem der zweite Schwellwert (24) für alle Felder (5a–5h) derselbe zweite Schwellwert (24) ist oder verschiedenen Feldern (5a–5h) verschiedene zweite Schwellwerte (24) zugeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend Ermitteln für jedes Feld (5a–5h) einer weiteren Wahrscheinlichkeit als Maß für das Nicht-Vorhandensein eines Hindernisses (2) im relevanten Feld (5a–5h) und zusätzlich basierend auf den weiteren Wahrscheinlichkeiten, Ermitteln der ersten und/oder der zweiten Klassifizierung.
Vorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, die – ein mit wenigstens einem am Kraftfahrzeug (1) angeordneten bildgebenden Sensor (3) erzeugtes Abbild (21) eines Umgebungsbereichs (4) des Kraftfahrzeugs (1) analysiert, wobei der Umgebungsbereich (4) in eine Mehrzahl von Feldern (5a–5h) aufgeteilt ist, – aufgrund der Analyse für jedes Feld (5a–5h) des Umgebungsbereichs (4) eine Wahrscheinlichkeit als Maß für das Vorhandensein eines Hindernisses (2) im relevanten Feld (5a–5h) ermittelt, – für jedes der Felder (5a–5h) die relevante Wahrscheinlichkeit mit einem ersten Schwellwert (23) und mit einem zweiten Schwellwert (24), der größer als der erste Schwellwert (23) ist, vergleicht, – eine erste Klassifizierung (26) der Felder (5a–5h) ermittelt durch Klassifizieren der Felder (5a–5h) als das Hindernis (2) enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes (5a–5h) größer als der erste Schwellwert (23) ist und die erste Klassifizierung (26) einem Komfortsystem (8) des Kraftfahrzeugs (1) zuführt, und – eine zweite Klassifizierung (27) der Felder (5a–5h) ermittelt durch Klassifizieren der Felder (5a–5h) als das Hindernis (2) enthaltend, wenn die Wahrscheinlichkeit des relevanten Feldes (5a–5h) größer als der zweite Schwellwert (24) ist und die zweite Klassifizierung (27) einem Sicherheitssystem (9) des Kraftfahrzeugs (1) zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der erste Schwellwert für alle Felder (5a–5h) derselbe erste Schwellwert (23) ist oder verschiedenen Feldern (5a–5h) verschiedene erste Schwellwerte (23) zugeordnet sind und/oder bei der der zweite Schwellwert (24) für alle Felder (5a–5h) derselbe zweite Schwellwert (24) ist oder verschiedenen Feldern (5a–5h) verschiedene zweite Schwellwerte (24) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, die für jedes Feld (5a–5h) eine weitere Wahrscheinlichkeit als Maß für das Nicht-Vorhandensein eines Hindernisses (2) im relevanten Feld (5a–5h) ermittelt und zusätzlich basierend auf den weiteren Wahrscheinlichkeiten die erste und/oder zweite Klassifizierung ermittelt.
Kraftfahrzeug, aufweisend: – wenigstens einen bildgebenden Sensor (3), der ein Abbild (21) eines Umgebungsbereichs (4) des Kraftfahrzeugs (1) erzeugt, wobei der Umgebungsbereich (4) in eine Mehrzahl von Feldern (5a–5h) aufgeteilt ist, – eine Vorrichtung (7) zum Erfassen eines Hindernisses (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, der das von dem wenigstens einen bildgebenden Sensor (3) erzeugte Abbild (21) zugeführt wird, – ein mit der Vorrichtung (7) zum Erfassen eines Hindernisses (2) verbundenes Komfortsystem (8), dem die erste Klassifikation (26) zugeführt wird, und – ein mit der Vorrichtung (7) zum Erfassen eines Hindernisses (2) verbundenes Sicherheitssystem (9), dem die zweite Klassifikation (27) zugeführt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, bei dem das Komfortsystem (8) ein Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem, insbesondere ein adaptierendes Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für ausgebaute Landstraßen und Autobahnen oder ein Stop&Go-fähiges Abstands- und Geschwindigkeitssteuersystem für den Stadtverkehr, ein Spurhaltesystem ist und/oder das Sicherheitssystem (9) ein automatisches Notbremssystem und/oder ein Spurverlassungswarnungssystem ist.