DE102006061390B4 - Environment detection system and Umweisfassungsverfahren a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Umfelderfassungssystem (31) eines Kraftfahrzeugs (1; 30) mit einer Sensorik (32) zum Erfassen von Messsignalen, die Informationen über Objekte (5; 49) im Umfeld (2; 40) (2; 40) des Kraftfahrzeugs (1; 30) liefern, einer Auswerteeinheit (36), die die Informationen der Messsignale anhand eines Wahrscheinlichkeitsverfahrens in eine Zellen umfassende Umfeldkarte fusioniert, wobei jeder Zelle mindestens ein Wahrscheinlichkeitswert zugeordnet ist, der ein Maß für eine Anwesenheit eines der Objekte (5; 49) in dem mit der Zelle korrespondierenden Raumbereich (4; 39) des Umfelds(2; 40) angibt,wobei das Umfelderfassungssystem (31) eine Auswahleinheit (38) umfasst, wobei die Auswahleinheit (38) dazu eingerichtet ist, einen ausgewählten Raumbereich (39') des Umfelds (2; 40) zu ermitteln, über den bevorzugt Informationen benötigt werden, und eine Steuereinheit (45), die dazu eingerichtet ist, die Sensorik (32) so anzusteuern, dass mittels der Sensorik (32) mindestens ein Messsignal ermittelbar ist, das eine Information über den ausgewählten Raumbereich (4; 39') umfasst, sodass auch bei beschränkt zur Verfügung stehenden Messressourcen eine an die jeweiligen Informationsbedürfnisse angepasste Informationserfassung erfolgt,dadurch gekennzeichnet, dassdie Auswahleinheit (38) ferner dazu eingerichtet ist, auf die Umfeldkarte selbst Bezug zu nehmen, um zu überprüfen, über welche Raumbereiche (39) des Umfelds (40) keine ausreichenden Informationen vorhanden sind, und die Raumbereiche (39) auf dieser Grundlage auszuwählen.Surrounding detection system (31) of a motor vehicle (1; 30) having a sensor system (32) for acquiring measuring signals which contain information about objects (5; 49) in the surroundings (2; 40) (2; 40) of the motor vehicle (1; 30) supply, an evaluation unit (36), which fuses the information of the measurement signals by means of a probability method in a cell environment map, each cell is associated with at least one probability value, which is a measure of a presence of one of the objects (5; 49) in the Cell surrounding area (4; 39) of the environment (2; 40), wherein the surroundings detection system (31) comprises a selection unit (38), wherein the selection unit (38) is adapted to select a selected space area (39 ') of the environment (39; 2, 40), via which preferred information is required, and a control unit (45) which is set up to control the sensor system (32) such that at least one measuring signal can be determined by means of the sensor system (32) is that information about the selected space area (4; 39 '), so that even with limited available measurement resources an information acquisition adapted to the respective information needs takes place, characterized in that the selection unit (38) is further adapted to refer to the environment map itself in order to check over which spatial regions (39) of the environment (40), there is insufficient information to select the spatial areas (39) on this basis.
Description
Die Erfindung betrifft ein Umfelderfassungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einer Sensorik zum Erfassen von Messsignalen, die Informationen über Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs liefern, eine Auswerteeinheit, die die Informationen der Messsignale anhand eines Wahrscheinlichkeitsverfahrens in eine Zellen umfassende Umfeldkarte fusioniert, wobei jeder Zelle mindestens ein Wahrscheinlichkeitswert zugeordnet ist, der ein Maß für eine Anwesenheit eines Objekts in dem mit der Zelle korrespondierenden Raumbereich des Umfelds des Kraftfahrzeugs angibt, sowie ein entsprechendes Umfelderfassungsverfahren.The invention relates to an environment detection system of a motor vehicle having a sensor system for detecting measurement signals that provide information about objects in the environment of the motor vehicle, an evaluation unit that fuses the information of the measurement signals based on a probabilistic method in a surrounding environment cells card, each cell associated with at least one probability value is that indicates a measure of the presence of an object in the space region of the surrounding area of the motor vehicle corresponding to the cell, as well as a corresponding surroundings detection method.
Eine Kenntnis über die Umgebung, insbesondere über Freiflächen und Hindernissen, in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise beim Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parklücke von besonderer Bedeutung. Oft ist es für einen Fahrer schwierig abzuschätzen, ob eine Parklücke am Straßenrand ausreichend groß ist, um das eigene Fahrzeug einzuparken. Während eines Einparkvorgangs in eine enge Parklücke ist es weiter vorteilhaft, wenn dem Fahrer zusätzlich Hilfen bereitgestellt werden, die mitteilen, wie weit er vom Rand der Freifläche entfernt ist, d.h. wie groß sein Abstand zu einem Hindernis ist. Ferner ist es vorteilhaft, durch einen aktiven Eingriff in Fahrzeugsysteme den Fahrer beispielsweise beim Einparken zu unterstützen. Moderne Kraftfahrzeuge umfassen neben Einparkassistenzfunktionen und - systemen heute eine Vielzahl von Systemen, die den Fahrer auch im Fahrbetrieb unterstützen. Hierzu gehören beispielsweise Spurwechselassistenten, adaptive Geschwindigkeitsregelanlagen, Kollisionsvermeidungssysteme usw. Viele von diesen Fahrassistenzsystemen sind u.a. auf Informationen über das Umfeld des Kraftfahrzeugs angewiesen. Zu den benötigten Kenntnissen über das Umfeld gehört in entscheidender Weise die Kenntnis darüber, welche Raumbereiche frei von Hindernissen sind und in welchen Raumbereichen Hindernisse vorhanden sind.A knowledge about the environment, in particular about open spaces and obstacles, in an environment of a motor vehicle, for example, when parking the motor vehicle in a parking space of particular importance. Often it is difficult for a driver to estimate whether a parking space at the side of the road is large enough to park his own vehicle. During a parking process in a narrow parking space, it is also advantageous if the driver additional assistance is provided, which tell how far he is away from the edge of the open space, i. how big his distance to an obstacle is. Further, it is advantageous to support the driver, for example, when parking by an active intervention in vehicle systems. In addition to parking assistance functions and systems, modern motor vehicles today include a large number of systems which also support the driver while driving. These include, for example, lane change assistants, adaptive cruise control systems, collision avoidance systems, etc. Many of these driver assistance systems include: rely on information about the environment of the motor vehicle. The required knowledge about the environment is decisively informed about which room areas are free of obstacles and in which areas of the room there are obstacles.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Messverfahren bekannt, anhand derer Freiflächen und Hindernisse in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs bestimmbar sind.From the prior art, different measuring methods are known, by means of which free surfaces and obstacles in an environment of a motor vehicle can be determined.
Die meisten Verfahren basieren auf einer Signallaufzeitmessung, mit denen anhand der Signallaufzeit ein Abstand zu einem Hindernis ermittelt wird. Weit verbreitet sind auf Ultraschallsignalen basierende Messverfahren.Most methods are based on a signal propagation time measurement, which is used to determine a distance to an obstacle based on the signal propagation time. Widely used are measuring methods based on ultrasound signals.
Ferner sind Verfahren bekannt, mit denen eine Umgebungskarte eines Fahrzeugs erstellt wird. Aus den Druckschriften
Aus der Druckschrift
Aus der
Die
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Die bekannten Systeme sind in der Lage, zumindest rudimentär das Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Mit einer steigenden Anforderung an eine Ausdehnung des zu überwachenden Bereichs, insbesondere um Informationen für Fahrassistenzsysteme zu liefern, die bei hohen Fahrgeschwindigkeiten verwendet werden, beispielsweise adaptiven Geschwindigkeitsregelanlagen und/oder Spurwechselassistenten usw., ist es häufig nicht möglich, die gesamte Umgebung des Fahrzeugs vollständig mit einer beliebig hohen Auflösung zu erfassen. Insbesondere stellt sich das Problem, dass die zur Messung verwendeten Sensoren häufig entweder nur einen bestimmten Ausschnitt der Fahrzeugumgebung erfassen können bzw. so angesteuert werden müssen, dass sie nur einen bestimmten Ausschnitt erfassen oder andere Sensoren nicht zeitgleich mit dem einen Sensor verwendet werden können, da die zur Messung verwendeten Signale miteinander interferieren können. Dies ist beispielsweise bei vielen Ultraschallsensoren der Fall, die jeweils im gleichen Frequenzbereich arbeiten bzw. die Frequenzinformation nicht zur Diskriminierung von Signalen anderer Sensoreinheiten verwenden können. Dies wäre zwar grundsätzlich möglich, würde jedoch die Kosten für die einzelnen Sensoren drastisch erhöhen. Daher ist es bei vielen Kraftfahrzeugen üblich, dass diese über mehrere an verschiedenen Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnete Ultraschallsensoren verfügen, die jedoch nicht zeitgleich betrieben werden können, da hierdurch uneindeutige oder unplausible Messergebnisse zu befürchten wären.The known systems are capable of detecting, at least rudimentarily, the surroundings of the vehicle. With increasing demand for expansion of the area to be monitored, particularly to provide information for driver assistance systems used at high driving speeds, such as adaptive cruise control systems and / or lane change assistants, etc., it is often not possible to fully interact with the entire environment of the vehicle to capture an arbitrarily high resolution. In particular, there is the problem that the sensors used for the measurement often either only detect a certain section of the vehicle environment or must be controlled so that they capture only a certain section or other sensors can not be used simultaneously with the one sensor because the signals used for the measurement may interfere with each other. This is the case, for example, in the case of many ultrasonic sensors which each work in the same frequency range or can not use the frequency information to discriminate signals from other sensor units. That would be true basically possible, but would drastically increase the cost of each sensor. Therefore, it is common in many motor vehicles that they have several arranged at different points of the motor vehicle ultrasonic sensors, but which can not be operated at the same time, as this ambiguous or implausible measurement results would be feared.
Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, die Umfelderfassung eines Kraftfahrzeugs so zu optimieren, dass eine für die entsprechende Fahrassistenzfunktion, für die die Umfelddaten erfasst werden, eine optimale und verbesserte Umfelderfassung ausgeführt werden kann.The invention is thus based on the problem of optimizing the surroundings detection of a motor vehicle such that an optimum and improved environment detection can be carried out for the corresponding driver assistance function for which the surroundings data are detected.
Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Umfelderfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Umfelderfassungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved by an environment detecting device with the features of
Hierfür ist bei einer eingangs genannten Vorrichtung vorgesehen, dass das Umfelderfassungssystem eine Auswahleinheit umfasst, die einen ausgewählten Raumbereich des Umfelds ermitteln kann, über den bevorzugt Informationen benötigt werden, und eine Steuereinheit vorgesehen ist, die in der Lage ist, die Sensorik so anzusteuern, dass mittels der Sensorik mindestens ein Messsignal ermittelbar ist, das eine Information über den ausgewählten Raumbereich umfasst. Es wird somit ein ausgewählter Raumbereich des Umfelds ausgewählt, über den bevorzugt Informationen benötigt werden, und mittels einer Steuereinheit die Sensorik so angesteuert, dass mittels der Sensorik mindestens ein Messsignal ermittelt wird, das eine Information über den ausgewählten Raumbereich umfasst. Es wird somit eine an die jeweiligen Informationsbedürfnisse angepasste Informationserfassung durchgeführt. Hierdurch kann erreicht werden, dass auch bei beschränkt zur Verfügung stehenden Messressourcen, die durch eine Begrenzung des Erfassungsbereichs eines ausrichtbaren Sensors, eine Ressourcenknappheit aufgrund von Interferenz bei der Messung von mehreren Sensoren oder eine Begrenzung bei den Auswertemöglichkeiten von erfassten Messinformationen, beispielsweise bei der Auswertung von aufeinander folgend aufgenommenen Kamerabildern und/oder Stereokamerabildern, hervorgerufen sein kann, Informationen über den Raumbereich erfasst werden, über den ein entsprechendes Fahrassistenzsystem Informationen benötigt. Hierdurch wird insgesamt die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht, da sichergestellt wird, dass für die Fahrassistenzfunktionen jeweils die benötigten Informationen bevorzugt zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch werden für die Bereiche, über die ein Fahrassistenzsystem bevorzugt Informationen benötigt, sichergestellt, dass diese auch tatsächlich zur Verfügung stehen. Nachrangig benötigte Informationen werden so auch nachrangig erfasst. Hierdurch ist eine genauere und präzisere Aussage über Hindernisse und Freiflächen in den Raumbereichen möglich, über die Fahrassistenzsysteme Informationen benötigen, um ihrerseits Funktionen mit einer hohen Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Präzision bereitzustellen. Ebenso kann eine Fehleranfälligkeit reduziert werden, die daher rührt, dass über einen bestimmten Raumbereich nicht ausreichend gute Informationen zur Verfügung stehen, um eine zuverlässige Aussage über das Vorliegen eines Hindernisses treffen zu können. Insbesondere sicherheitsrelevante Funktionen, wie beispielsweise eine adaptive Geschwindigkeitsregelung, kann nur verwendet werden, wenn ausrechende Informationen über das Umfeld bekannt sind. Ansonsten stellt die Assistenzfunktion ihren Dienst ein.For this purpose, it is provided in the case of a device mentioned at the outset that the surroundings detection system comprises a selection unit which can determine a selected spatial area of the environment via which information is preferably required, and a control unit is provided which is able to control the sensor system in such a way at least one measuring signal can be determined by means of the sensor system, which comprises information about the selected spatial area. Thus, a selected spatial region of the environment is selected over which information is preferably required, and the sensor system is controlled by means of a control unit in such a way that at least one measurement signal which includes information about the selected spatial region is determined by means of the sensor system. Thus, an information acquisition adapted to the respective information needs is carried out. It can thereby be achieved that, even with limited available measuring resources, which by limiting the detection range of an alignable sensor, a resource shortage due to interference in the measurement of multiple sensors or a limitation in the evaluation options of acquired measurement information, for example, in the evaluation of Information about the spatial area, over which a corresponding driver assistance system requires information, can be detected. As a result, the overall safety of the vehicle is increased, since it is ensured that the required information is preferably made available for the driver assistance functions. As a result, for the areas over which a driver assistance system preferably requires information, it ensures that these are actually available. Subordinately required information is thus also subordinated. This provides a more accurate and accurate indication of obstacles and open spaces in the space areas through which driver assistance systems require information to provide functions with high reliability, accuracy and precision. Likewise, a susceptibility to errors can be reduced, which results from the fact that over a certain area of space not sufficiently good information is available in order to be able to make a reliable statement about the existence of an obstacle. In particular, safety-relevant functions, such as an adaptive cruise control, can only be used if adequate information about the environment is known. Otherwise, the assistance function stops its service.
Da insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten der Raumbereich, über den Informationen benötigt werden, stark ansteigt und bei hohen Geschwindigkeiten somit in größeren Entfernungen des Kraftfahrzeugs Informationen benötigt werden, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass eine Prädiktionseinheit zum Voraussagen eines Fahrschlauchs vorgesehen ist und der ausgewählte Raumbereich in Abhängigkeit von dem vorausgesagten Fahrschlauch auswählbar ist. Die Auswahleinheit ist somit mit der Prädiktionseinheit in der Weise gekoppelt, dass es den vorausgesagten Fahrschlauch berücksichtigen kann, um festzustellen, über welchen Bereich bevorzugt Informationen über Hindernisse und Freiflächen benötigt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass bei einer Ressourcenknappheit zunächst die Flächen im Fahrschlauch hinsichtlich einer Präsenz von Objekten überwacht wird und nicht ein Umgebungsbereich, der beispielsweise lediglich für ein Einparken benötigt wird, welches jedoch bei einer Bewegung des Fahrzeugs mit einer hohen Geschwindigkeit an den im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeugs liegenden Bereich eher unwahrscheinlich ist. Somit werden Informationen für ein Fahrassistenzsystem, welches nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit ausgeführt werden wird bzw. dessen Funktionen nur mit einer nachrangigen Wahrscheinlichkeit ausgeführt werden, auch nachrangig erfasst. Beispielsweise ist es bei einer schnellen Autobahnfahrt nicht notwendig, die seitlich der Fahrspur befindlichen Gegenstände mit einer hohen Auflösung zu erfassen, um hierdurch mögliche Parklücken zu erfassen.Since, especially at high speeds, the spatial area over which information is required rises sharply and information is therefore required at high speeds in larger distances of the motor vehicle, in a preferred embodiment of the invention it is provided that a prediction unit is provided for predicting a driving tube and the selected space range is selectable in dependence on the predicted driving route. The selection unit is thus coupled to the prediction unit in such a way that it can take account of the predicted travel route in order to determine over which area information about obstacles and open spaces is preferably needed. In this way, it can be ensured that, in the event of a shortage of resources, the surfaces in the driving tube are first monitored for the presence of objects and not an ambient area which is needed, for example, only for parking, but which is at a high speed in the immediate vicinity when the vehicle is moving Environment of the vehicle is unlikely. Thus, information for a driver assistance system, which will be executed only with a low probability or whose functions are executed only with a subordinate probability, also detected subordinate. For example, it is not necessary in a fast highway driving to detect the objects located on the side of the lane with a high resolution in order to detect possible parking spaces.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Sensorik mindestens einen über ein Aktorelement ausrichtbaren Sensor umfasst, der mittels der Steuereinheit so ausrichtbar ist, dass ein mittels des Sensors erfasstes Messsignal Informationen über den ausgewählten Bereich liefert. Eine solche Ausführungsform umfasst somit mindestens einen Sensor, dessen Messbereich relativ zu dem Fahrzeug über das Aktorelement einstellbar ist. Bei dem Aktorelement kann es sich um einen mechanischen Aktor handeln, der einen Messsensor bzw. einen Teil des Messsensors ausrichtet. Ebenso ist es möglich, dass es sich bei dem Aktorelement um ein aktives optisches und/oder elektromagnetisches und/oder akustisches Element handelt, das entsprechend ein optisches Signal, ein elektromagnetisches Signal im weiteren Sinne und/oder ein akustisches Signal hinsichtlich einer Aussenderichtung und/oder einer Empfangsrichtung selektiv beeinflusst. Bei einem optisch wirkenden Sensor, beispielsweise einen im Infrarotbereich, im sichtbaren Bereich und/oder im ultravioletten Bereich emittierenden Laser, kann beispielsweise über einen ansteuerbaren Spiegel eine Abtastrichtung vorgegeben und eingestellt werden. Ebenso sind andere optische Elemente bekannt, die eine Aussende- und/oder Empfangsrichtung der Sensorik einstellbar machen. Ebensolche Elemente sind auch für akustische Sensoren und/oder für elektromagnetische, beispielsweise im Radarbereich arbeitende, Sensoren bekannt. Beispielsweise können zueinander beabstandet angeordnete Empfänger gemeinschaftlich so betrieben werden, dass sie reflektierte Signale aus einer vorbestimmten Richtung bevorzugt empfangen. Durch eine solche Ansteuerung kann eine gezielte Datenerfassung über den ausgewählten Bereich einfach realisiert werden.A preferred embodiment of the invention provides that the sensor system comprises at least one sensor which can be aligned via an actuator element and which can be aligned by means of the control unit in such a way that a measurement signal detected by the sensor supplies information about the selected region. Such an embodiment thus comprises at least one sensor whose measuring range is adjustable relative to the vehicle via the actuator element. The actuator element can be a mechanical actuator which aligns a measuring sensor or a part of the measuring sensor. Likewise, it is possible for the actuator element to be an active optical and / or electromagnetic and / or acoustic element, which accordingly has an optical signal, an electromagnetic signal in the broader sense and / or an acoustic signal with respect to an emitting direction and / or a receiving direction selectively influenced. In the case of an optically acting sensor, for example a laser emitting in the infrared range, in the visible range and / or in the ultraviolet range, a scanning direction can be preset and set, for example via a controllable mirror. Likewise, other optical elements are known which make an emitting and / or receiving direction of the sensor adjustable. Such elements are also known for acoustic sensors and / or for electromagnetic, for example, working in the radar, sensors. For example, spaced-apart receivers may be collectively operated to preferentially receive reflected signals from a predetermined direction. By means of such activation, targeted data acquisition over the selected area can be easily realized.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei der die Umfeldkarte in einen Speicher abspeicherbar und aus diesem abrufbar ist, wobei die Umfeldkarte Informationen über einen Raumbereich umfasst, der eine größere Ausdehnung als der mittels der Sensorik erfassbare Raumbereich aufweist. Hierdurch wird es möglich, für Fahrassistenzsysteme Umfeldinformationen über Raumbereiche zu nutzen, die aktuell nicht unmittelbar von der Sensorik des Fahrzeugs erfassbar sind.An embodiment of the invention has proven to be particularly advantageous in which the environment map can be stored in and stored in a memory, wherein the environment map comprises information about a spatial area that has a greater extent than the spatial area that can be detected by the sensor system. This makes it possible for driving assistance systems to use surroundings information about areas of space that are currently not directly detectable by the sensors of the vehicle.
Ist den einzelnen Zellen in der Umfeldkarte eine absolute Position zuordenbar, so können diese erfassten Informationen auch zu einem späteren Zeitpunkt, an dem der gleiche Raumbereich erneut in das Umfeld des Fahrzeugs gerät, verwendet werden. Daher ist bevorzugt vorgesehen, dass der Umfeldkarte Daten zugefügt sind, über die eine absolute Position der den Zellen in der Umfeldkarte zugeordneten Raumbereiche in einem Weltkoordinatensystem bestimmbar ist.If an absolute position can be assigned to the individual cells in the environment map, then this acquired information can also be used at a later point in time when the same spatial area is reentered in the surroundings of the vehicle. Therefore, it is preferably provided that data are added to the environment map, via which an absolute position of the spatial regions assigned to the cells in the environment map can be determined in a world coordinate system.
Um sich auf Umfeldinformationen verlassen zu können, die bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfasst worden sind, ist es vorteilhaft, wenn die Umfeldkarte so ausgestaltet ist, dass den Zellen mindestens ein Konfidenzwert zugeordnet ist, der ein Maß dafür angibt, dass der der Zelle zugeordnete, eine Anwesenheit eines Objekts in dem korrespondierenden Raumbereich angebende Wahrscheinlichkeitswert korrekt ist. So können beispielsweise Zellen, die in einem größeren zeitlichen Abstand mehrmals und/oder beispielsweise mit unterschiedlichen Sensoren als von einem Objekt belegt erkannt worden sind, mit einem hohen Konfidenzwert versehen werden. So können beispielsweise Informationen in einem häufig angefahrenen Umfeld, beispielsweise in einem Wohnumfeld eines Kraftfahrzeugnutzers, welche die stationären Objekte kennzeichnen, jeweils beim Anfahren eines Parkplatzes in dem Wohnumfeld verwendet werden. Beispielsweise kann ein zusammenhängendes Objekt, beispielsweise eine Mauer, deren zugeordnete Zellen in der Umfeldkarte einen hohen Wahrscheinlichkeitswert und einen hohen Konfidenzwert aufweisen, da sie bei jedem Anfahren des Wohnumfeldes als belegt erkannt werden, als zuverlässige Informationen verwendet werden. Ebenso.ist es möglich, um auch auf Änderungen im Wohnumfeld eingehen zu können, zusätzlich einen oder mehrere ausgewählte Messsignale zu erfassen, die Informationen über einzelne oder mehrere Zellen eines solchen Objekts erfassen. Wird für einzelne oder mehrere dieser Zellen erneut eine hohe Belegungswahrscheinlichkeit mit einem Objekt festgestellt, so kann darauf zurückgeschlossen werden, dass auch die den übrigen Zellen zugeordneten Raumbereiche nach wie vor belegt sind und beispielsweise die Mauer nicht abgerissen ist bzw. Zellen, die mit einem Raumbereich korrespondieren, in dem ein Baum wächst, ein solcher nicht gefällt worden ist. Hierdurch wird erreicht, dass die zur Verfügung stehenden Messressourcen sinnvoll auf die Bereiche in dem bereits zuvor einmal erfassten Umfeld verwendet werden können, in dem regelmäßig Änderungen auftreten. Dieser Teil des Umfelds kann somit mit einer höheren Auflösung oder mit einer höheren Redundanz untersucht werden, um die Konfidenz für die ermittelten Wahrscheinlichkeitswerte zu steigern. Durch eine Verbesserung der Auflösung in diesen ausgewählten Bereichen wird beispielsweise ein Fahrassistenzsystem hinsichtlich seiner Fähigkeiten gesteigert. Ein Einpärkassistenzsystem kann beispielsweise zum Einparken und aktiven Unterstützen des Einparkens auch bei kleineren Parklücken verwendet werden. Können die Abmessungen der Parklücke bzw. eines Freiraums in der Umgebung des Fahrzeugs nur ungenau bestimmt werden, so sind von diesen ungenau bestimmten, die Parklücke begrenzenden Objekten größere Sicherheitsabstände einzuhalten als von einer Parklücke umrandenden und deren Abmessungen mit einer höheren Auflösung, Präzision und Konfidenz vermessen sind. Somit wird es beispielsweise möglich, ein aktives Fahrassistenzsystem auch für kleine Parklücken zu verwenden, die mit demselben Fahrassistenzsystem nicht für einen automatischen Einparkvorgang verwendet werden können, wenn die Konturen der die Parklücke begrenzenden Objekte nur mit einer groben Auflösung bestimmt werden konnten.In order to be able to rely on environmental information that has already been acquired at an earlier point in time, it is advantageous if the environment map is configured such that at least one confidence value is associated with the cells, which indicates that the cell assigned to the cell, presence of an object in the corresponding space region indicating probability value is correct. Thus, for example, cells that have been detected at a greater time interval several times and / or, for example, with different sensors than occupied by an object can be provided with a high confidence value. Thus, for example, information in a frequently approached environment, for example in a living environment of a motor vehicle user, which characterize the stationary objects can be used in each case when starting a parking space in the living environment. For example, a coherent object, for example a wall, whose associated cells in the environment map have a high probability value and a high confidence value, since they are identified as occupied each time the living environment is approached, can be used as reliable information. Similarly, it is possible, in order to be able to respond to changes in the living environment, in addition to detect one or more selected measurement signals that capture information about single or multiple cells of such an object. If a high occupancy probability with an object is again determined for one or more of these cells, then it can be concluded that the room areas assigned to the remaining cells are still occupied and, for example, the wall is not torn off or cells that have a room area correspond, in which a tree grows, such a tree has not been felled. This ensures that the available measurement resources can be used meaningfully on the areas in the previously recorded environment in which changes occur regularly. This part of the environment can thus be examined with a higher resolution or with a higher redundancy in order to increase the confidence for the determined probability values. By improving the resolution in these selected areas, for example, a driver assistance system is increased in terms of its capabilities. A Einpärkassistenzsystem can be used, for example, to park and actively support the parking even with smaller parking spaces. If the dimensions of the parking space or of a free space in the surroundings of the vehicle can only be determined inaccurately, these objects, which define the parking space, must comply with greater safety distances than those bordering on a parking space and their dimensions measured with a higher resolution, precision and confidence are. Thus, it becomes possible, for example, to use an active driving assistance system even for small parking spaces that can not be used for an automatic parking operation with the same driving assistance system when the contours of the parking space limiting objects could only be determined with a coarse resolution.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steuern der Sensorik ein Auswählen eines von mehreren Sensoren umfasst. Ein Umfeld von Fahrzeugen, die beispielsweise mehrere um eine äußere Kontur des Kraftfahrzeugs verteilte Messsensoren gleichen Typs aufweisen, deren Messungen einander stören, kann so planmäßig sinnvoll an den Informationserfordernissen Orientiert erfolgen.In a preferred embodiment, it is provided that controlling the sensors comprises selecting one of a plurality of sensors. An environment of vehicles which, for example, have a plurality of measuring sensors of the same type distributed around an outer contour of the motor vehicle, whose measurements interfere with one another, can thus be oriented as planned to the information requirements Oriented.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, die eine Warneinheit umfasst, welche ein Warn- und/oder Steuersignal erzeugt, wenn eine Annäherung des Fahrzeugs oder eines Fahrzeugteils an einen Raumbereich, dessen korrespondierende Zelle der Umfeldkarte einen Wahrscheinlichkeitswert für eine Anwesenheit eines Objekts oberhalb eines Schwellenwertes aufweist, ermittelt ist und/oder eine solche Annäherung an einen solchen Raumbereich möglich ist. Hierdurch wird es möglich, beispielsweise ermittelte Prädiktionswerte bereits in dem Umfelderfassungssystem soweit vorauszuwerten, dass eine Warnung für den Fahrzeugführer und/oder Steuersignale für einzelne Fahrzeugsysteme bereitgestellt werden, um eine Kollision mit einem Objekt im Umfeld zu vermeiden. An embodiment of the invention has proven to be particularly advantageous which comprises a warning unit which generates a warning and / or control signal when an approach of the vehicle or a vehicle part to a room area whose corresponding cell of the surroundings map has a probability value for a presence of an object above a threshold, is determined and / or such an approach to such a space area is possible. This makes it possible, for example, to pre-estimate, for example, determined prediction values already in the surroundings detection system in such a way that a warning is provided to the vehicle driver and / or control signals for individual vehicle systems in order to avoid a collision with an object in the surroundings.
Beispielsweise kann ein Öffnen von Türen und/oder Abdeckungen durch ein solches Steuersignal eingeschränkt und/oder unterbunden werden. Dies ist beispielsweise bei einem automatischen Cabrioletverdeck von Vorteil, dessen Stauraumabdeckung beim Öffnen über eine Kontur des Fahrzeugs im geschlossenen Zustand herausragt. Ebenso kann bei einer drohenden Kollision ein An- oder Einklappen eines Außenspiegels vorgesehen sein.For example, opening of doors and / or covers can be restricted and / or prevented by such a control signal. This is advantageous, for example, in the case of an automatic convertible top, the storage space cover of which, when opened, projects beyond a contour of the vehicle in the closed state. Likewise, in the event of an imminent collision, folding or folding in of an exterior mirror can be provided.
Allgemein bietet der Aufbau einer Umfeldkarte den Vorteil, dass Umfeldsensoren eingespart werden können. Beispielsweise können Sensoren, die das Umfeld seitlich des Fahrzeugs erfassen können, eingespart werden, wenn diese Bereiche vor oder bei einer Vorbeifahrt von Sensoren erfasst werden, die das. seitlich vorausliegende Umfeld erfassen. So kann vor einer Kollision mit einer Seite des Kraftfahrzeugs beim Abbiegen oder vor einem Öffnen einer Seitentür gewarnt werden, wenn sich seitlich des Fahrzeugs ein Hindernis befindet, auf dessen Existenz die Umfeldkarte hindeutet. Um insbesondere Unfälle beim Abbiegen vermeiden zu können, können auch Informationen über einen Anhänger mit einbezogen werden. Diese Informationen können in die Prädiktion des Fahrschlauchs mit einbezogen werden und so einen Einfluss auf die Auswahl der Auswahleinheit für die zu untersuchenden Raumbereiche haben. Die von der Warneinheit erzeugten Signale bei einer erkannten oder drohenden Annäherung an ein Hindernis können verwendet werden, um einen Lenkeingriff oder einen Bremseingriff vorzuschlagen oder zu bewirken und hierdurch eine Kollision beim Abbiegen vermeiden.In general, the structure of an environment card offers the advantage that environmental sensors can be saved. For example, sensors that can detect the environment to the side of the vehicle, can be saved if these areas are detected before or when passing by sensors that detect the. Laterally ahead environment. Thus, it can be warned against a collision with a side of the motor vehicle when turning or before opening a side door when the side of the vehicle is an obstacle to whose existence the environment map indicates. In order to be able to avoid in particular accidents when turning, also information about a trailer can be included. This information can be included in the prediction of the driving tube and thus have an influence on the selection of the selection unit for the areas to be examined. The signals generated by the warning unit upon a detected or imminent approach to an obstacle may be used to propose or effect a steering intervention or a braking intervention and thereby avoid a collision during turning.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale des erfindungsgemäßen Umfelderfassungssystems auf.The features of the method according to the invention have the same advantages as the corresponding features of the surroundings detection system according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ermittlung einer Umfeldkarte; -
2 eine schematische Darstellung einer einem Sensor zugeordneten Wahrscheinlichkeitsverteilung; -
3 eine weitere schematische Darstellung einer Wahrscheinlichkeitsverteilung, die einem weiteren, gerichteten Sensor zugeordnet ist; und -
4 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Umfelderfassungssystem.
-
1 a schematic representation for explaining the determination of an environment map; -
2 a schematic representation of a sensor associated with a probability distribution; -
3 a further schematic representation of a probability distribution, which is associated with another directional sensor; and -
4 a schematic representation of a motor vehicle with an environment detection system.
In
Dem Sensor
Die genaue Ausgestaltung der Wahrscheinlichkeitsverteilung
Beim Aufstellen der Umfeldkarte werden die Wahrscheinlichkeitswerte der einzelnen Zellen, die ursprünglich einen vorgegebenen Wert, beispielsweise 0,5, aufweisen, inkrementiert oder dekrementiert bzw. unverändert gelassen, wenn der entsprechend mit der Zelle korrespondierende Unterabschnitt
In
Der Lasersensor ist bezüglich der x-Achse 8 entlang des Fahrzeugs verschiebbar, d.h. über eine Aktorelement ausrichtbar. Ansonsten sind in
In
Das Umfelderfassungssystem
Eine Auswahl der Raumbereiche
Die so ausgewählten Raumbereiche
Eine Warneinheit
Die in dem Speicher
Die einzelnen beschriebenen Einheiten, insbesondere die Auswerteeinheit, die Auswahleinheit, die Prädiktionseinheit, die Warneinheit und die Steuereinheit können sowohl in Hardware als auch in Software ganz oder teilweise ausgeführt sein. Diese ausgeführten Einheiten können insbesondere in einem gemeinsamen Steuergerät mit einer zentralen Recheneinheit ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die einzelnen Einheiten in einem vernetzten System in unterschiedlichen Steuergeräten des Kraftfahrzeugs zu implementieren.The individual units described, in particular the evaluation unit, the selection unit, the prediction unit, the warning unit and the control unit can be embodied completely or partially in hardware as well as in software. These executed units can be designed in particular in a common control unit with a central processing unit. It is also possible to implement the individual units in a networked system in different control units of the motor vehicle.
Die beschriebene Ausführungsform beschreibt lediglich ein Beispiel einer Ausführungsform eines bevorzugten Umfelderfassungssystems.The described embodiment merely describes an example of an embodiment of a preferred surround detection system.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Konturcontour
- 33
- Umfeldenvironment
- 44
- Raumbereichspace area
- 55
- Objektobject
- 66
- Sensorsensor
- 77
- Wahrscheinlichkeitsverteilungprobability distribution
- 88th
- X-AchseX axis
- 99
- Abschnitt der Kontur des KraftfahrzeugsSection of the contour of the motor vehicle
- 1010
- Y-AchseY-axis
- 1111
- Z-AchseZ-axis
- 1212
- UnterabschnitteSubsections
- 1313
- Ursprungorigin
- 1414
- Entfernung rDistance r
- 1515
- Gebietarea
- 1616
- anderes Gebietother area
- 1717
- weiteres Gebietanother area
- 3030
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 3131
- UmfelderfassungssystemEnvironmental detection system
- 3232
- Sensoriksensors
- 33-3533-35
- Sensorensensors
- 3636
- Auswerteeinheitevaluation
- 3737
- SpeicherStorage
- 3838
- Auswahleinheitselector
- 3939
- Raumbereicheroom areas
- 39'39 '
- ausgewählte Raumbereicheselected room areas
- 4040
- Umfeldenvironment
- 4141
- FahrassistenzsystemeDriving assistance systems
- 4242
- Fahrzeugbusvehicle bus
- 4343
- Prädiktionseinheitprediction
- 4444
- Fahrzeugsysteme vehicle systems
- 4545
- Steuereinheitcontrol unit
- 4646
- Aktorelementactuator
- 4747
- PositionsermittlungseinheitPosition determining unit
- 4848
- Warneinheitwarning unit
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DE102006061390A1 (en) | 2008-07-10 |
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