DE102007048810A1

DE102007048810A1 - Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102007048810A1
Application number: DE200710048810
Authority: DE
Inventors: Jürgen DIEBOLD
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs in aktuellen Fahrsituationen, bei dem aus dem Umfeld Objekte erfasst und nachverfolgt werden und das Erfassen und Nachverfolgen dieser Objekte mit einer in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand ausgeführten Verstellung der Umfeldsensoren erfolgt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung in Abhängigkeit von Signalen erfolgt, die von Reifendruck- bzw. -kraftsensoren ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs in aktuellen Fahrsituationen, bei dem aus dem Umfeld Objekte erfasst und nachverfolgt werden, und das Erfassen und Nachverfolgen dieser Objekte mit einer in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand ausgeführten Verstellung der Umfeldsensoren erfolgt.
Verfahren zur Verbesserung von Fahrerassistenzsystemen (FAS), unfall- und verletzungsvermeidenden Systemen, wie APIA Systemen (Active Passive Integration Approach) und/oder telematik-basierten Fahrzeug zu Fahrzeug oder Fahrzeug zu Infrastruktur kommunizierenden Systemen (Car2x) setzen immer mehr eine sensorgestützte Umfelderfassung ein. Dabei werden im Umfeld des Fahrzeugs Objekte, wie z. B. Fußgänger, andere Fahrzeuge und Fahrbahnmarkierungen erkannt und die Ergebnisse zur Unterstützung des Fahrers verwendet. Zur Umfelderfassung werden Sensoren wie Z. B. Kameras, Videokameras, Radar und/oder Infrarotsensoren verwendet. Als Problem stellt sich dabei die Erfassung und Nachverfolgung der Objekte heraus. Zum einen weisen die Objekte eine Eigenbewegung auf, so dass sich deren Position verändert, zum anderen muss auch die Bewegung des sensortragenden Fahrzeugs berücksichtig werden.
Das Erfassen und Nachverfolgen von Objekten ist wichtig, um zu zuverlässigen Aussagen über deren Position und Bewegung zu gelangen. Nur so können heutige Fahrerassistenzsyteme (FAS) und/oder APIA Systeme und/oder telematik-basierte Systeme vom Fahrer unabhängig die entsprechenden Aktuatoren ansteuern. Als Aktuatoren kommen dabei die Bremsen, die Lenkung, der Motor, Türsteuergeräte, Schiebedachsteuergeräte, Sitzsteuergeräte, Airbag-Steuergeräte, Gurtstraffer u. dgl. in Betracht. Die Systeme FAS, APIA und/oder die telematik-basierten Systeme sind in ihrer Zuverlässigkeit und Interpretationsfähigkeit des Fahrzeugumfelds stark abhängig vom Fahrzeugzustand. Dieser variiert mit der Beladung durch Nickbewegungen. Genauso bei äußeren Einflüssen wie Seitenwind ändert sich der Lenkwinkel quasistatisch, um eine Geradeausfahrt zu ermöglichen.
Da das Nicken zum einen direkt die Performance der Umfeldsensorik beeinflußt und eine Objekterfassung erschwert bzw. auch unmöglich und damit unzuverlässig macht und zum anderen z. B. der Lenkwinkel als Eingangsgröße zur Spurprädiktion für FAS und APIA benutzt wird, ist die gesamte Zuverlässigkeit von FAS und APIA damit stark abhängig vom Fahrzeugzustand.
Es wurde daher schon eine Kombination der Fahrzeugumfeldsensorik mit einer Trägheitssensorik vorgeschlagen, deren Signale zur Kompensation der Eigenbewegung des sensortragenden Fahrzeugs verwendet werden soll. Unter Trägheitssensoren werden dabei Sensoren verstanden, die Trägheitskräfte aufgrund der damit verbundenen Beschleunigungen erfassen. Die messbaren Trägheitsgrößen sind Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Nickbewegungen, Gierbewegungen und Rollbewegungen. Auch wurden schon die Signale von Raddrehzahlsensoren und von Lenkwinkelsensoren bei der Fahrzeugumfelderfassung berücksichtigt.
Die Erfassung und Verarbeitung der messbaren Trägheitsgrößen führt zwar zu einer umfangreichen Erfassung der Bewegung des Fahrzeugs und zu einer Möglichkeit der Verwendung der daraus gewonnen Korrekturdaten in der Berechnung beim Nachverfolgen des Objekts, erordert aber einerseits eine Vielzahl von Sensoren und andererseits einen hohen Rechenaufwand während der Objektverfolgung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitere Fahrzeugumfelderfassung bereitzustellen, mit der die Bewegung eines Objekts in einer Umgebung des Fahrzeugs unter Einbeziehung von Fahrzeugzuständen zuverlässig erfasst und nachverfolgt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhaft wird ein Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs in aktuellen Fahrsituationen, bei dem aus dem Umfeld Objekte erfasst und nachverfolgt werden, und das Erfassen und Nachverfolgen dieser Objekte mit einer in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand ausgeführten Verstellung der Umfeldsensoren erfolgt, vorgeschlagen, wobei die Verstellung der Umfeldsensoren in Abhängigkeit von Signalen erfolgt, die von Reifendrucksensoren ermittelt werden.
Vorteilhaft werden mittels der Reifensensoren die Reifenaufstandsflächen und damit Lastverteilung und der Schwerpunkt des Fahrzeugs ermittelt. Anhand der Lastverteilung und des Schwerpunkts des Fahrzeugs werden dann die Fahrzeugzustände ermittelt. Als Fahrzeugzustände werden das Nicken, das Gieren um die Hochachse des Fahrzeugs, das Wanken oder Rollen um die Längsachse des Fahrzeugs und Lenkwinkelabweichungen aufgrund von auf das Fahrzeug wirkenden Querkräften angesehen.
Durch die Erfindung ist es somit möglich, anhand von einem Signaltyp, nämlich den Reifendruck- bzw. -kraftsignalen, eine Verstellung der Umfeldsensorik vorzunehmen. Anhand der Verstellung der Umfeldsensorik können die Bewegungen des Fahrzeugs, also die Fahrzeugzustände des Fahrzeugs, kompensiert werden, wodurch eine zuverlässige und sichere Umfelderfassung gewährleistet wird. Ein Objekt kann somit auch bei hochdynamischen Eigenbewegungen des sensortragenden Fahrzeugs erfasst bzw. nachverfolgt werden.
Vorteilhaft können Reifensensoren für FAS/APIA bei Erkennung von Fahrzeugzustand durch den Reifensensor (z. B. Nickinformation für Umfelderfassung und Seitenwind für Spurprädiktion) genutzt werden.
Reifen- bzw. Radkraftsensoren ( DE 39 37 966 C2 , WO 00/47430 ) sind an sich sind bekannt, so beschreibt z. B. die EP0904210B1 ein Verfahren zur Regelung des Fahrverhaltens mittels Reifensensorsignalen und die DE 101 60 045 A1 ein System zur Überwachung des Fahrverhaltens mit Radkraftsensoren.
Ausführungsbeispiel
Die Erfassung des Fahrzeugzustands (Nicken, Wanken, Gieren) und der äußeren Einflüsse (z. B. Seitenwind, der über einen quasi statischen Lenkwinkel kompensiert wird) sollen in die Spurprädiktion bei FAS und APIA einfließen und beladungsabhängig die Verstellung der Elevation einer Umfeldsensorik ansteuern (z. B. Elevationsverstellung im ARS300 von Conti oder Ebenenumschaltung von diskreten Strahlen eines Infrarotlasersensors) oder die Spurprädiktion über den um den Seitenwind kompensierten Lenkwinkel berechnet werden.
Die bekannte Erfassung kann mittels Reifendruck- bzw. -kraftsensors erfolgen, der neben Druck und Temperatur auch die Beschleunigungen beim Einlauf in den Reifenlatsch und aus dem Reifenlatsch misst. Damit ist die Reifenaufstandsfläche bekannt und damit die Lastverteilung und Schwerpunkt des Fahrzeugs. Damit lassen sich die benötigten Größen Nicken, Seitenwind ableiten und für die erfindungsgemäße Verstellung der Elevation für die Umfeldsensorik sowie der Spurprädiktion mit korrigiertem Lenkwinkel nutzen.
Ein APIA System, wie es in der WO_2004085220_A1 beschrieben und der Inhalt Bestandteil dieser Anmeldung ist, kann außerdem mit der vom Reifendruck- bzw. -kraftsensor ermittelten Beladungsinformation eine Warnung vor Überladung und eine Geschwindigkeitsempfehlung bei starker Beladung oder bei hohem Schwerpunkt auch eine angepasste ESP Regelschwelle anfordern.
Werden auch vom Reifendruck- bzw. -kraftsensor Reifendaten übermittelt, so können die Laufleistung und das Reifenalter einen Warn- und Eingriffszeitpunkt der APIA Systeme angepasst werden, d. h. z. B. früher gewarnt oder früher gebremst werden.
Bei telematik-basierten Systemen wie Car2x können auch die Reibwertübermittlung oder andere Warnungen an den Fahrzeugzustand des sendenden Fahrzeugs angepasst werden, z. B. Crashgefahr bei überladenen LKWs übermittelt werden und bei Stauende der Warn- und Eingriffszeitpunkt vorgezogen werden, um noch die Kollision zu vermeiden.
Die Setspeed und der Zeitfolgeabstand eines ACC/ACC Stop & Go Systems kann auch mit den Informationen des Fahrzeugzustands angepasst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3937966 C2 [0012]
- WO 00/47430 [0012]
- EP 0904210 B1 [0012]
- DE 10160045 A1 [0012]
- WO 2004085220 A1 [0015]

Claims

Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs in aktuellen Fahrsituationen, bei dem aus dem Umfeld Objekte erfasst und nachverfolgt werden, und das Erfassen und Nachverfolgen dieser Objekte mit einer in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand ausgeführten Verstellung der Umfeldsensoren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung in Abhängigkeit von Signalen erfolgt, die von Reifendruck- bzw. -kraftsensoren ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels der Reifensensoren die Reifenaufstandsflächen und damit Lastverteilung und der Schwerpunkt des Fahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Lastverteilung und des Schwerpunkts des Fahrzeugs die Fahrzustände ermittelt werden.