DE102009030452A1

DE102009030452A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102009030452A1
Application number: DE200910030452
Authority: DE
Inventors: Markus Dipl.-Ing. Glaser; Jörg Dipl.-Ing. Grüner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeuges, wobei mittels Sensoreinheiten (S1 bis S7) zumindest ein unmittelbar hinter dem Fahrzeug liegender Umgebungsbereich (U) überwacht wird, wobei einzelne Sensoreinheiten (S1 bis S7) derart betrieben werden, dass ein von einer Sensoreinheit (S3) ausgesendetes Sendesignal sowohl von dieser aussendenden Sensoreinheit (S3) als Direktecho als auch von einer zu dieser aussendenden Sensoreinheit (S3) benachbarten Sensoreinheit (S4) als Kreuzecho empfangen wird, wobei die Laufzeit der als Kreuzecho empfangenen Sendesignale mit einem vorgegebenen Kreuzecho-Schwellwert (K2) verglichen werden, wobei nur die als Kreuzecho empfangenen Sendesignale berücksichtigt werden, die kleiner als der vorgegebene Kreuzecho-Schwellwert (K2) sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeuges, wobei mittels Sensoreinheiten zumindest ein unmittelbar hinter dem Fahrzeug liegender Umgebungsbereich überwacht wird.
Aus der DE 10 2005 052 238 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einem Fahrerassistenzsystem bekannt, wobei das Fahrerassistenzsystem ein Sensorsystem zum Überwachen eines hinter dem Fahrzeug liegenden Bereiches sowie eine Steuereinheit aufweist. Mittels des Sensorsystems wird eine Position einer Anhängervorrichtung, insbesondere einer Anhängerdeichsel, eines Anhängers erfasst und bei Annäherung des Fahrzeuges an den Anhänger in Rückwärtsfahrt entsprechende Steueranweisungen zum Ankuppeln des Anhängers ausgegeben.
Darüber hinaus beschreibt die DE 10 2004 008 928 A1 ein Verfahren zum Ankuppeln eines Anhängers an ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem umfasst. Dabei weist das Fahrerassistenzsystem zumindest eine Rückfahrkamera als einen optischen Sensor und/oder einen oder mehrere Ultraschallsensoren auf, die mit einer Steuereinheit verbunden sind und eine Sensoreinheit bilden, die wiederum mit einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigeeinheit verbunden ist. Mittels der Anzeigeeinheit wird einem Fahrzeugführer eine Position einer am Fahrzeug angeordneten Anhängerkupplung relativ zu einer Position eines am Anhänger angeordneten Gegenstückes optisch ausgegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeuges sieht vor, dass mittels Sensoreinheiten zumindest ein unmittelbar hinter dem Fahrzeug liegender Umgebungsbereich überwacht wird. Erfindungsgemäß werden einzelne Sensoreinheiten derart betrieben, dass ein von einer Sensoreinheit ausgesendetes Sendesignal sowohl von dieser aussendenden Sensoreinheit als Direktecho als auch von einer zu dieser aussendenden Sensoreinheit benachbarten Sensoreinheit als Kreuzecho empfangen wird, wobei die Laufzeit der als Kreuzecho empfangenen Sendesignale mit einem vorgegebenen Kreuzecho-Schwellwert verglichen werden, wobei nur die als Kreuzecho empfangenen Sendesignale berücksichtigt werden, die kleiner als der vorgegebene Kreuzecho-Schwellwert sind.
Hierzu ist eine vorgebbare Anzahl von Sensoreinheiten vorzugsweise als Sende- und Empfangseinheit ausgebildet.
Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es in Gewinn bringender Weise möglich, ein Hindernis anhand eines als Kreuzecho empfangenen Sendesignals zu detektieren, wobei durch Festlegen des Kreuzecho-Schwellwertes ein zu den einzelnen Erfassungsbereichen nebeneinander angeordneter Sensoreinheiten zusätzlicher Detektionsbereich, insbesondere im Nahbereich des Fahrzeuges zur Erfassung des Hindernisses gebildet ist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise zum vereinfachten Ankuppeln eines Anhängers an das Fahrzeug verwendet wird, wobei sich zumindest eine am Fahrzeug angeordnete Anhängerkupplung zumindest in dem zusätzlichen Detektionsbereich zur Erfassung befindet. Der Ankuppelvorgang kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleichsweise schnell durchgeführt werden, wobei ein Risiko einer Beschädigung der Anhängevorrichtung und/oder des Fahrzeuges verringert ist.
In besonders vorteilhafter Weise handelt es sich bei den Sensoreinheiten beispielsweise um bereits am Fahrzeug verbaute Sensoreinheiten, wie z. B. Sensoreinheiten einer Einparkhilfe und/oder eines Abstandsregelsystems, die vorzugsweise als Ultraschallsensoren ausgebildet sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch einen Heckbereich eines Fahrzeuges mit an einer Stoßfängereinheit angeordneten Sensoreinheiten, und
2 schematisch eine Systemarchitektur eines Fahrzeuges.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Heckbereich 1 eines Fahrzeuges schematisch dargestellt, wobei Sensoreinheiten S1 bis S6, vorzugsweise Ultraschallsensoren, beispielsweise an einer Stoßfängereinheit des Fahrzeuges angeordnet sind. Dabei sind die Sensoreinheiten S1 bis S6 z. B. in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet, wobei die Sensoren S2 bis S5 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zentrisch zur Mitte des Fahrzeuges angeordnet sind.
Insbesondere dienen die Sensoreinheiten S1 bis S6 einer Überwachung eines unmittelbar hinter dem Fahrzeug liegenden Umgebungsbereiches U, um beispielsweise bei einem Einparkvorgang, Hindernisse bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges zu erfassen. Hierzu sind die Sensoreinheiten S1 bis S6 beispielsweise integrativer Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems, beispielsweise einer Einparkhilfe und/oder einer Abstandsregelung.
Die Sensoreinheiten S1 bis S6 senden Sendesignale in Form von Ultraschallimpulsen aus und eine in 2 gezeigte Auswerteeinheit 2 misst die Zeit, insbesondere die Laufzeit, die zwischen einem Aussenden eines Sendesignals und einem Eintreffen eines reflektierten Sendesignals vergeht.
Insbesondere wird in der Auswerteeinheit 2 ein Vergleich der Zeiten, die bis zum Eintreffen des so genannten Direktechos, dem reflektierten Sendesignal, das an der Sensoreinheit S1 bis S6 eintrifft, die das Sendesignal ausgesendet hat, mit einem Direktecho-Schwellwert D1, D2 verglichen. Unterschreitet die Laufzeit des Sendesignals den Direktecho-Schwellwert D1, D2, wird beispielsweise eine akustische, optische und/oder haptische Warnmeldung an einen Fahrzeugführer des Fahrzeuges ausgegeben.
Jede Sensoreinheit S1 bis S6 erfasst anhand des Direktechos Objekte, beispielsweise Hindernisse, in dessen halbkreisförmigen Detektionsbereich.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist ein erster Direktecho-Schwellwert D1 einer dritten Sensoreinheit S3 und ein zweiter Direktecho-Schwellwert D2 einer vierten Sensoreinheit S4 vorgegeben und zugeordnet. Dabei sind der erste und der zweite Direktecho-Schwellwert D1, D2 in der Auswerteeinheit 2 hinterlegt.
Weiterhin ist vorgesehen, dass in der Auswerteeinheit 2 eine Laufzeit eines so genannten Kreuzecho, also die Zeit, die zwischen dem Senden des Sendesignals von einer Sensoreinheit S2 bis S5, insbesondere von einer Sensoreinheit S3 und dem Empfangen des reflektierten Sendesignals von einer benachbarten Sensoreinheit S2 bis S5, insbesondere von der Sensoreinheit S4, vergeht und umgekehrt, erfasst wird.
In der Auswerteeinheit 2 ist wenigstens ein Kreuzecho-Schwellwert K1, K2, K3 hinterlegt, mit dem die Laufzeit des Kreuzechos verglichen wird. Hierzu ist vorgesehen, dass bei einer Laufzeit des Kreuzechos, welche kleiner ist als der jeweilige Kreuzecho-Schwellwert K1, K2, K3, beispielsweise während eines Einparkvorganges eine Warnmeldung an den Fahrzeugführer ausgegeben wird.
Dabei werden zusätzlich zur Auswertung der Direktechos Kreuzechos ausgewertet, um vergleichsweise kleine in einem Nahbereich des Heckbereiches 1 des Fahrzeuges befindliche Hindernisse und/oder Objekte zu erfassen.
Hierzu ist ein vorgegebener erster Kreuzecho-Schwellwert K1 der zweiten und der dritten Sensoreinheit S2, S3, ein zweiter Kreuzecho-Schwellwert K2 der dritten und der vierten Sensoreinheit S3, S4 und ein dritter Kreuzecho-Schwellwert K3 der vierten und der fünften Sensoreinheit S4, S5 zugeordnet, wodurch in dem Umgebungsbereich U ein definierter Detektionsbereich B gebildet wird.
Für das vorliegende Ausführungsbeispiel ist in der Auswerteeinheit 2 ein erster Kreuzecho-Schwellwert K1 für die zweite und die dritte Sensoreinheit S2, S3, ein zweiter Kreuzecho-Schwellwert K2 für die dritte und die vierte Sensoreinheit S3, S4 und ein dritter Kreuzecho-Schwellwert K3 für die vierte und die fünfte Sensoreinheit S4, S5 hinterlegt. Durch das Festlegen der Kreuzecho-Schwellwerte K1 bis K3 werden in vorteilhafter Weise definierte Detektionsbereiche B gebildet. Dabei werden als Kreuzecho empfangene Sendesignale, insbesondere Ultraschallechos berücksichtigt, die eine geringere Laufzeit als der vorgegebene Kreuzecho-Schwellwert K1, K2, K3 aufweisen.
In dem Heckbereich 1 des Fahrzeuges ist eine in 2 dargestellte optische Sensoreinheit S7, beispielsweise in Form einer Rückfahrkamera, angeordnet. Die optische Sensoreinheit S7 in Form der Rückfahrkamera dient insbesondere dazu, den Fahrzeugführer bei einer Rückwärtsfahrt zu unterstützen. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, dass die optische Sensoreinheit S7 mit einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Ausgabeeinheit 3, bevorzugt einer optischen Ausgabeeinheit, die in 2 näher dargestellt ist, verbunden ist.
In vorteilhafter Weise sind die Sensoreinheiten S1 bis S6, insbesondere über die Auswerteeinheit 2 in der die Direktecho-Schwellwerte D1, D2 sowie die Kreuzecho-Schwellwerte K1, K2, K3 hinterlegt sind, beispielsweise über eine drahtgebundene Verbindung an die optische Sensoreinheit S7 gekoppelt.
Wird in einem mittleren Bereich des Heckbereiches 1, insbesondere in dem durch den zweiten Kreuzecho-Schwellwert K2 gebildeten definierten Detektionsbereich B durch Auswertung der Laufzeit des als Kreuzecho empfangenen Sendesignals ein Objekt, insbesondere in Form einer Anhängervorrichtung erfasst, wird der optischen Sensoreinheit S7 ein Signal zugeführt, um den durch den zweiten Kreuzecho-Schwellwert K2 definierten Detektionsbereich B optisch heranzuzoomen. Der von der optischen Sensoreinheit S7 vergrößert aufgenommene definierte Detektionsbereich B wird in besonders vorteilhafter Weise auf der im Fahrzeuginnenraum angeordneten optischen Ausgabeeinheit 3 vergrößert dargestellt.
Handelt es sich bei dem erfassten Objekt beispielsweise um eine Anhängervorrichtung, z. B. eine Anhängerdeichsel, wird diese sowie eine am Heckbereich 1 des Fahrzeuges angeordnete Anhängerkupplung in besonders vorteilhafter Weise detailliert auf der Ausgabeeinheit 3 dargestellt, wodurch die Anhängervorrichtung gezielt angefahren werden kann.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines im Fahrzeug angeordneten Bordnetzes 4 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im Detail zeigt die 2 die im Heckbereich 1 des Fahrzeuges angeordneten Sensoreinheiten S1 bis S6, wobei in einem Frontbereich 4 des Fahrzeuges weitere Sensoreinheiten S8 bis S13 angeordnet sind. Die weiteren Sensoreinheiten S8 bis S13 sind beispielsweise auch integrativer Bestandteil der Einparkhilfe und/oder des Abstandsregelsystems des Fahrzeuges.
Die im Heckbereich 1 sowie die im Frontbereich 4 des Fahrzeuges angeordneten Sensoreinheiten S1 bis S13 sind beispielsweise über ein CAN-Bussystem C an die Auswerteeinheit 2 zur Verarbeitung der empfangenen Sendesignale gekoppelt.
Die Auswerteeinheit 2 ist über eine Schnittstelle mit der optischen Sensoreinheit S7 verbunden, wobei die optische Sensoreinheit S7 zumindest bei Unterschreiten des zweiten Kreuzecho-Schwellwertes K2 einen vergrößerten Bildausschnitt des mittleren Bereiches, insbesondere des durch den zweiten Kreuzecho-Schwellwert K2 gebildeten definierten Detektionsbereiches B, erzeugt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sowohl für ein in dem Frontbereich 4 des Fahrzeuges als auch für ein in dem Heckbereich 1 des Fahrzeuges erfasstes Objekt ein Abstand zu dem jeweiligen Bereich 1, 4 des Fahrzeuges mittels einer Abstandsanzeige A1, A2 dargestellt wird. Dabei werden die Abstandsinformationen in der Auswerteeinheit 2 anhand der Laufzeiten der Sendesignale ermittelt.
Auch kann vorgesehen sein, dass zumindest bei kritischen Situationen hinsichtlich eines Abstandes des Fahrzeuges zu einem erfassten Objekt, steuernd und/oder regelnd in Funktionen F1 bis Fn, wie beispielsweise Lenk- und/oder Bremsfunktionen des Fahrzeuges eingegriffen wird.
Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, zumindest den mittleren Bereich des Heckbereiches 1 anhand des durch den vorgebbaren Kreuzecho-Schwellwert K2 gebildeten definierten Detektionsbereich B vergrößert auf der optischen Ausgabeeinheit 3 anzuzeigen, wodurch z. B. in vorteilhafter Weise eine Anhängervorrichtung eines Anhängers gezielt angefahren werden kann. Der Ankupplungsvorgang ist vereinfacht und kann dadurch schnell durchgeführt werden. Darüber hinaus ist ein Risiko eines Beschädigens des Fahrzeuges und/oder der Anhängervorrichtung beim Ankuppelvorgang verringert.

1: Heckbereich
2: Auswerteeinheit
3: optische Ausgabeeinheit
4: Frontbereich
B: erzeugter Detektionsbereich
C: CAN-Bussystem
U: Umgebungsbereich
A1, A2: Abstandsanzeige
D1, D2: Direktecho-Schwellwert
F1 bis Fn: Funktion
K1 bis K3: Kreuzecho-Schwellwert
S1 bis S6: Sensoreinheit
S7: optische Sensoreinheit
S8 bis S13: weitere Sensoreinheiten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005052238 A1 [0002]
- DE 102004008928 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeuges, wobei mittels Sensoreinheiten (S1 bis S7) zumindest ein unmittelbar hinter dem Fahrzeug liegender Umgebungsbereich (U) überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Sensoreinheiten (S1 bis S7) derart betrieben werden, dass ein von einer Sensoreinheit (S3) ausgesendetes Sendesignal sowohl von dieser aussendenden Sensoreinheit (S3) als Direktecho als auch von einer zu dieser aussendenden Sensoreinheit (S3) benachbarten Sensoreinheit (S4) als Kreuzecho empfangen wird, wobei die Laufzeit der als Kreuzecho empfangenen Sendesignale mit einem vorgegebenen Kreuzecho-Schwellwert (K2) verglichen werden, wobei nur die als Kreuzecho empfangenen Sendesignale berücksichtigt werden, die kleiner als der vorgegebene Kreuzecho-Schwellwert (K2) sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Sensoreinheiten (S2 bis S5) vorgegeben und diesen vorgegebenen Sensoreinheiten (S2 bis S5) vorgegebene Kreuzecho-Schwellwerte (K1, K2, K3) zugeordnet werden, so dass in dem Umgebungsbereich (U) ein definierter Detektionsbereich (B) gebildet und auf das Vorhandensein eines Objekts ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei erfasstem Objekt innerhalb des gebildeten Detektionsbereiches (B) dieser Detektionsbereich (B) vergrößert auf einer Ausgabeeinheit (3) ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zu dem erfassten Objekt ausgegeben wird.