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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Warnung durch eine Fahrerassistenzvorrichtung.
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Stand der Technik
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Fahrerassistenzvorrichtungen sind heute in Kraftfahrzeugen vielfältig im Einsatz. Dabei sind auch solche Fahrerassistenzvorrichtungen bekannt, bei welchen mittels Radarsensoren das Fahrzeugumfeld des eigenen Fahrzeugs überwacht wird und eine Warnung ausgegeben wird, wenn sich ein anderes Fahrzeug dem eigenen Fahrzeug definiert nähert. So sind so genannte Spurwechselassistenten als Fahrerassistenzvorrichtungen bekannt, bei welchen mittels Radarsensoren ermittelt wird, ob sich auf der benachbarten Spur der Fahrbahn ein anderes Fahrzeug nähert oder bereits sich neben dem eigenen Fahrzeug befindet, so dass bei der Gefahr einer Kollision bei einem beabsichtigten Spurwechsel ein Warnsignal ausgegeben wird, mittels welchem der Fahrer des Fahrzeugs auf die Verkehrssituation hingewiesen wird.
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In einer normalen Betriebssituation der Fahrerassistenzvorrichtung wird das Warnsignal erzeugt, so lange das andere Fahrzeug in einer Position ist, in welcher eine Gefährdung bei einem Spurwechsel möglich wäre. Bewegt sich das andere Fahrzeug aus dieser Position heraus oder bewegt sich das eigene Fahrzeug, so dass sich das andere Fahrzeug aus dieser Position bewegt und es würde keine Gefährdung mehr bei einem Spurwechsel vorliegen, wird das Warnsignal wieder deaktiviert.
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Dabei kann aufgrund der Verwendung von Radarsensoren jedoch das Problem auftreten, dass das Radarsignal des Radarsensors gestört sein könnte, weil ein Reflexionsproblem der Radarstrahlung vorliegt oder andere Umstände zu einer Störung führen.
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Auch könnte das andere Fahrzeug abgedeckt sein, so dass es kurzfristig nicht ermittelbar ist oder die Radarstrahlen werden an einem Element des Fahrzeugs nur schwach reflektiert, so dass das Fahrzeug nicht sicher erkannt wird.
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In einer solchen Situation würde das andere Fahrzeug nicht erkannt werden und das Warnsignal würde deaktiviert werden, obwohl das andere Fahrzeug aber tatsächlich noch vorhanden ist. Diese Problematik würde gegebenenfalls zu einem ständigen Flackern des Warnsignals führen, weil es zeitweise aktiviert wäre und danach wieder deaktiviert würde etc. Dies würde zu einem mangelnden Vertrauen in das Warnsignal führen und die Fahrerassistenzvorrichtung des Spurwechselassistenten könnte als untauglich angesehen werden.
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Die
US 5 714 927 offenbart eine Fahrerassistenzvorrichtung, bei welcher das Warnsignal mit einer vordefinierten Haltezeit erzeugt wird, wobei die Haltezeit hinzugefügt wird, wenn das Warnsignal einen vordefinierten Grenzwert übersteigt. Dabei variiert die Haltezeit mit einer inversen Funktion der relativen Geschwindigkeit und der Grenzwert variiert ebenso mit einer inversen Funktion der relativen Geschwindigkeit der beiden Fahrzeuge. Auch sind Fahrerassistenzvorrichtungen bekannt, welche fest vorgegebene Haltezeiten nutzen.
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Dabei ist ein fester Wert der Haltezeit oder auch der gemäß der
US 5 714 927 bekannte variable Wert der Haltezeit, der mit einer inversen Funktion der relativen Fahrzeuggeschwindigkeit skaliert, eher ungünstig, weil es in bestimmten Betriebssituationen oder Verkehrssituationen das Warnverhalten verzerrt.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrerassistenzvorrichtung zu schaffen, bei welcher eine sichere Warnung erfolgt aber dennoch die ausgegebene Warnung nicht zu unnötigen Irritationen führt. Auch ist es die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzvorrichtung zu schaffen, welches gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich des Warnverhaltens verbessert ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Umfeldüberwachungsvorrichtung zur Erkennung von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs, wobei bei einer Erkennung eines Objektes und bei Bestehen einer vordefinierten Verkehrsbedingung eine Warnung ausgebbar ist, wobei die Warnung ausgegeben wird, wenn eine aus der Erkennung des Objekts und der vordefinierten Verkehrsbedingung sich ergebende Warnbedingung noch erfüllt ist oder aufgrund einer Prädiktion der Bewegung des und/oder der Position des Objekts relativ zum Fahrzeug und/oder der Verkehrsbedingung die Warnbedingung noch als erfüllt gelten müsste. Dabei wird also Wert darauf gelegt, dass die Warnbedingung selbst erfüllt ist oder aber noch erfüllt sein müsste, selbst wenn sie tatsächlich nicht mehr erfüllt sei. Dass die Warnbedingung erfüllt sein müsste wird durch die Prädiktion bestimmt. Somit wird die Warnung nicht nur dann ausgegeben, wenn ein Objekt noch aktuell erkannt wird, sondern auch dann, wenn aufgrund beispielsweise eines Sensorfehlers oder ähnlichem eine Erkennung des Objekts gerade nicht erfolgt, aber nach der Prädiktion das Objekt noch vorhanden sein müsste. Dadurch wird eine erhöhte Sicherheit gewährleistet und es wird ein ständiges Ändern des Warnzustandes vermieden. Auch werden überlange Warndauern vermieden, obwohl kein Objekt vorhanden ist, was zu einer besseren Akzeptanz der Fahrerassistenzvorrichtung führt.
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Die Fahrerassistenzvorrichtung ist zum Stand der Technik am Beispiel eines Spurwechselassistenten beschrieben. Gemäß der Erfindung kann die Fahrerassistenzvorrichtung auch eine andere solche Assistenzvorrichtung sein, wie ein Spurhalteassistent, Bremsassistent, Einparkassistent, automatischer Abstandswarner, Totwinkel-Überwachung, Abstandsregelung, Pre-Crash-Assistent, Pre-Brake-Assistent, Notbremssystem zum Fußgängerschutz etc.
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Gemäß eines vorteilhaften Aspekts des Erfindungsgedankens ist es zweckmäßig, wenn die Bewegung des Objekts relativ zum Fahrzeug prädiziert wird und aus dem prädizierten Verlauf der Bewegung des Objekts und aus der Position des Objekts eine Haltezeit für die Ausgabe der Warnung bestimmt wird. So wird der Verlauf der Bewegung des Objekts in die Zukunft anhand aktueller Daten prädiziert und daraus eine Vorhersage für die Dauer der zu erwartenden Warnung bestimmt. Entsprechend wird eine Haltezeit bestimmt. Dabei bedeutet es, die Bewegung zu prädizieren, dass aus der Position und der Geschwindigkeit oder aus der Position und der Relativgeschwindigkeit des Objekts zum Fahrzeug der weitere Verlauf der Position bei gegebener oder bei ebenso prädizierter Geschwindigkeit bzw. Relativgeschwindigkeit ermittelt wird.
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Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Warnung ausgegeben wird, wenn die Warnbedingung noch besteht oder auch wenn die Warnbedingung nicht mehr besteht, aber die Haltezeit für die Ausgabe der Warnung noch nicht abgelaufen ist, so dass die Warnbedingung noch als erfüllt gelten müsste. Entsprechend wird eine Warnung erzeugt, wenn die Warnbedingung erfüllt ist oder nicht erfüllt ist, aber noch erfüllt sein sollte. Diese Diskrepanz kann aufgrund eines Sensorfehlers oder Ähnliches erzeugt werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Objekt ein weiteres Fahrzeug, ein Fußgänger oder ein andres Objekt ist und dass die Position und/oder die Bewegung des Objekts mittels der Umfeldüberwachungsvorrichtung absolut bestimmbar ist, so dass daraus die relative Position des Objekts und/oder die relative Bewegung des Objekts zum Fahrzeug ermittelbar ist oder dass die Position und/oder die Bewegung des Objekts mittels der Umfeldüberwachungsvorrichtung relativ zum Fahrzeug bestimmbar ist. Aus der relativen Bewegung des Objekts kann damit auch die relative Geschwindigkeit bestimmt werden, falls diese nicht bekannt sein sollte.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Umfeldüberwachungsvorrichtung eine radarbasierte Überwachungsvorrichtung ist, welche zumindest einen Radarsensor zur Überwachung des Umfeldes des Fahrzeugs aufweist oder die Umfeldüberwachungsvorrichtung eine ultraschallbasierte Überwachungsvorrichtung ist, welche zumindest einen Ultraschallsensor zur Überwachung des Umfeldes des Fahrzeugs aufweist oder die Umfeldüberwachungsvorrichtung eine lidarbasierte Überwachungs-vorrichtung ist, welche zumindest einen Lidarsensor zur Überwachung des Umfeldes des Fahrzeugs aufweist oder die Umfeldüberwachungsvorrichtung eine kamerabasierte Überwachungsvorrichtung ist, welche zumindest eine Kamera zur Überwachung des Umfeldes des Fahrzeugs aufweist. Eine solche Umfeldüberwachungsvorrichtung kann einen Radarsensor, einen Lidarsensor, einen Ultraschallsensor oder eine Kamera oder auch eine Mehrzahl von Radarsensoren, Lidarsensoren, Ultraschallsensoren oder Kameras aufweisen. Auch können alternativ oder zusätzlich weitere erkennende Sensoren vorgesehen sein, wie beispielsweise optische Sensoren, eine Kamera etc. Durch die zusätzlichen Sensoren kann die Erkennungsqualität verbessert werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Umfeldüberwachungsvorrichtung zur Erkennung von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs, wobei bei einer Erkennung eines Objektes und bei Bestehen einer vordefinierten Verkehrsbedingung eine Warnung ausgeben wird, wobei die Warnung ausgegeben wird, wenn eine aus der Erkennung des Objekts und der vordefinierten Verkehrsbedingung sich ergebende Warnbedingung noch erfüllt ist oder aufgrund einer vorgenommenen Prädiktion der Bewegung des und/oder der Position des Objekts relativ zum Fahrzeug und/oder der Verkehrsbedingung die Warnbedingung noch als erfüllt gelten müsste.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bewegung des Objekts und/oder dessen Position relativ zum Fahrzeug prädiziert wird und aus dem prädizierten Verlauf der Bewegung des Objekts und aus der Position des Objekts eine Haltezeit für die Ausgabe der Warnung bestimmt wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Warnung ausgegeben wird, wenn die Warnbedingung noch besteht oder wenn die Warnbedingung nicht mehr besteht, aber die Haltezeit für die Ausgabe der Warnung noch nicht abgelaufen ist, so dass die Warnbedingung noch als erfüllt geltend definiert wird und noch gelten müsste. Dabei wird auch bei nicht mehr vorliegender Warnbedingung diese als eigentlich noch gültig erachtet und es wird dennoch eine Warnung ausgegeben.
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Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Verfahren in Messzyklen, wie in aufeinander folgenden Messzyklen, durchgeführt wird, wobei bei nicht bestehender Warnbedingung abgefragt wird, ob in einem vorhergehenden Messzyklus die Warnbedingung vorgelegen hat, wobei in diesem Fall bei aufgrund der Detektion noch vorhandenem Objekt eine fest vorgegebene Haltezeit angewendet wird oder bei aufgrund der Detektion nicht mehr vorhandenem, aber aufgrund der Prädiktion als warnrelevant eingestuftem Objekt eine zeitlich veränderliche Haltezeit gesetzt und angewendet wird.. Dadurch wird aufgrund der Prädiktion ein Vorhandensein des Objekts angenommen, wenn die Prädiktion dies so vorherbestimmt hat, so dass entsprechend eine Warnung ausgegeben werden wird.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die zeitlich veränderliche Haltezeit aus der Prädiktion bestimmt wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
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Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Darstellung einer Verkehrssituation zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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3 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug 1, welches eine Umfeldüberwachungsvorrichtung 2 aufweist, mittels welcher ein Umfeld 3 des Fahrzeugs 1 überwacht werden kann und erkannt werden kann, wenn in diesem Umfeld 3 sich ein Objekt 4, wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug, befindet.
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Die 1 zeigt die Verkehrssituation von links nach rechts in drei verschiedenen Zeitschritten, zu den Zeitpunkten t = 0, t = t1 und t = t2 mit t2 > t1 und t1 > 0.
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Im ersten Zeitschritt mit t = 0 ist ein Fahrzeug 1 zu erkennen, welches mit einer Umfeldüberwachungsvorrichtung 2 versehen ist, welche ein Objekt 4 im überwachten Umfeld 3 erkennt. Dadurch wird bei Vorherrschen einer vordefinierten Verkehrssituation eine Warnbedingung erzeugt, aufgrund welcher eine Warnung 5 ausgegeben wird. Im Ausführungsbeispiel der 1 wird die Warnung 5 durch Aufleuchten einer Warnleuchte ausgegeben. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine anderweitige optische, haptische und/oder akustische Warnung vorgenommen werden. Das Objekt 4 hat eine erkannte Geschwindigkeit vrel relativ zum Fahrzeug 1 und befindet sich in einem Abstand d vom Fahrzeug 1 entfernt.
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Die vordefinierte Verkehrssituation kann beispielsweise das Erreichen oder Überschreiten einer vordefinierten Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 sein und/oder des Objekts 4 und/oder eine vordefinierte Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 4 sein.
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In 1 ist bei t = 0 die Objekthypothese und das Objekt 4 im warnrelevanten überwachten Umfeld 3, so dass die Warnung 5 ausgegeben wird.
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Aus der erkannten Objektposition und der erkannten Relativgeschwindigkeit wird die Bewegung des Objekts 4 prädiziert, so dass zu einem späteren Zeitpunkt die Position und Geschwindigkeit bzw. Relativgeschwindigkeit vorherbestimmt werden.
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In 1 bei t = t1 ist das Objekt 4 noch im überwachten und warnrelevanten Umfeld 3, aber es wird nicht mehr von der Umfeldüberwachungsvorrichtung 2 erkannt. Aufgrund der Prädiktion der Bewegung des Objekts ist das Objekt auch ohne dessen Erkennung als noch in dem überwachten Umfeld angeordnet definiert, so dass dennoch eine Warnung 5 ausgegeben wird. Entsprechend ist der prädizierten Position des Objekts 4 relativ zum Fahrzeug 1 und/oder der Verkehrsbedingung wird die Warnbedingung noch als erfüllt angesehen bzw. sie wird als noch geltend definiert, auch wenn sie tatsächlich nicht gegeben ist.
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In 1 bei t = t2 ist das Objekt 4 nicht mehr im überwachten und warnrelevanten Umfeld 3. Es wird daher keine Warnung 5 mehr ausgegeben.
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Die 2 zeigt ein Blockdiagramm 10 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb eines Mess- bzw. Auswertezyklus. In Block 11 wird geprüft, ob eine Warnbedingung vorliegt, weil ein Objekt in dem überwachten Umfeld erkannt wurde. Liegt eine solche Warnbedingung bei Block 11 vor, so wird in Block 12 abgefragt, ob eine Warnung vorliegt bzw. ausgegeben ist bzw. die Warnbedingung vorliegt.
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Ist dies der Fall, wird die Warnung ausgegeben, so wird in Block 13 eine Prädiktion vorgenommen und die Warndauer tw bestimmt, während welcher abgewartet werden soll.
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Anschließend wird in Block 14 das Objekt gemerkt, bevor in Block 15 die Warnung aktiviert wird bzw. das Mensch-Maschine-Interface, auch Human-Maschine-Interface (HMI) genannt, aktiviert wird.
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Ist das Ergebnis der Abfrage in Block 12 negativ, also keine Warnbedingung gegeben ist, wird in Block 16 abgefragt, ob im letzten Messzyklus ein warnrelevantes Objekt erkannt wurde bzw. vorgelegen hat.
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Ist dies der Fall, wird in Block 17 abgefragt, ob das Objekt noch vorhanden ist. Ist dies der Fall, wird in Block 18 eine konstante Haltezeit tH = tH,fest festgesetzt, während dessen die Warnung ausgegeben wird.
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Wird in Block 17 kein Objekt mehr als vorliegend bewertet, wird in Block 19 die Haltezeit tH = tw – tcycl. gesetzt, wobei tcycle die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mess- bzw. Auswertezyklen ist
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Wird in Block 16 die Abfrage verneint, so wird in Block 20 abgefragt, ob die Haltezeit noch aktiv ist. Ist dies noch der Fall, wird die momentane Haltezeit tH in Block 21 aktualisiert zu tH = tH,v – tcycle, wobei tH,v die gültige Haltezeit vom vorherigen Mess- bzw. Auswertezeitpunkt ist.
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Ist die Haltezeit in Block 20 nicht mehr aktiv, so wird in Block 23 die Warnausgabe bzw. das HMI inaktiv gesetzt und die Warnung nicht ausgegeben.
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Nach den Blöcken 18, 19 oder 21 wird abgefragt, ob die Haltezeit tH größer als Null ist. Ist dies der Fall, wird in Block 15 die Warnung aktiviert und entsprechend ausgegeben. Ist die Haltezeit tH nicht größer Null, so wird in Block 23 die Warnausgabe deaktiviert und keine Warnung ausgegeben.
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Die 3 zeigt ein Diagramm, in welchem die Warnbedingung, die Haltezeit und den Warnzustand als Funktion der Zeit dargestellt ist.
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Zum Zeitpunkt t = 0 ist die Warnbedingung erfüllt, aber die Haltezeit Null, dennoch wird die Warnung ausgegeben und das HMI ist zur Warnung aktiviert.
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Zum Zeitpunkt t = t1 ist die Warnbedingung nicht mehr erfüllt, aber die Haltezeit ist größer als Null, so dass auch zu diesem Zeitpunkt die Warnung ausgegeben wird. Das HMI ist zur Warnung aktiviert.
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Zum Zeitpunkt t = t2 ist die Warnbedingung nicht mehr erfüllt, und die Wartezeit ist auf Null abgesunken, so dass zu diesem Zeitpunkt die Warnung nicht mehr ausgegeben wird. Das HMI ist zur Warnung deaktiviert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Umfeldüberwachungsvorrichtung
- 3
- Umfeld
- 4
- Objekt
- 5
- Warnung
- 10
- Blockdiagramm
- 11
- Block
- 12
- Block
- 13
- Block
- 14
- Block
- 15
- Block
- 16
- Block
- 17
- Block
- 18
- Block
- 19
- Block
- 20
- Block
- 21
- Block
- 22
- Block
- 23
- Block
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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