DE102015207330A1

DE102015207330A1 - System und Verfahren zum Betrieb eines Objekterkennungssystems für schräglagefähige Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102015207330A1
Application number: DE102015207330.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Karl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2016-10-27
Also published as: GB2539759A; FR3035364A1

Abstract

Es werden ein Fortbewegungsmittel, ein System sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Wandlersystems zur automatisierten Erkennung von Umgebungsobjekten eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: – Betreiben des Wandlersystems (11) in einer ersten Betriebsart, in welcher eine erste Richtwirkung des Wandlersystems (11) erzielt wird, – Erkennen einer geänderten Fahrzeugsituation oder eines geänderten Lenkwinkels und im Ansprechen darauf – Betreiben des Wandlersystems in einer zweiten Betriebsart, in welcher eine zweite Richtwirkung des Wandlers erzielt wird, wobei die Richtwirkung beim Senden und/oder beim Empfangen von Signalen (S) besteht.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Umgebungsobjektdetektionssystems für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vermeidung von Betriebssituationen für ein Wandlersystem eines Umgebungsobjektdetektionssystems, bei welchem bedingt durch einen Betriebszustand eines Fortbewegungsmittels Wandler zur Umgebungsobjekterkennung unbrauchbare Ergebnisse liefern.
Im Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme zur Erkennung von Umgebungsobjekten und zur Ausgabe entsprechender Warnungen sowie zur automatischen Einleitung von Reaktionen bekannt. Diese basieren auf Radar-, Lidar-, Ultraschall- und Lasertechnik. Die von einem Umgebungsobjekt reflektierten Signale werden erfasst, ausgewertet und beispielsweise der Abstand und die räumliche Erstreckung von Umgebungsobjekten aus den Echos ermittelt. In Abhängigkeit eines Betriebszustandes eines Fahrzeugs kann die Situation eintreten, dass derjenige Bereich, auf welchen ein Wandler ansprechen soll, unter bestimmten Bedingungen nicht mehr vom Wandler erfasst wird. In diesem Fall bleibt der ursprünglich zur Überwachung vorgesehene Umgebungsbereich zumindest anteilig unüberwacht. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass der veränderte Betriebszustand dazu führt, dass der verwendete Sensor irrtümlicherweise Umgebungsobjekte erkennt, welche nicht kollisionsrelevant sind bzw. welche es gar nicht gibt. Am Beispiel eines Motorrades, welches bekanntlich eine erhebliche Schräglagefähigkeit aufweist, kann dies besonders anschaulich beschrieben werden: Wird ein Motorrad mit einem Toter-Winkel-Assistent ausgestattet, werden die toten Winkel des Motorrades sensorisch überwacht. Hierbei sind die Grenzen des vom Sensor überwachten Bereiches üblicherweise derart ausgerichtet, dass der oberhalb der Fahrbahn im toten Winkel des Anwenders befindliche Raumbereich im Detektionsbereich des jeweiligen Sensors liegt. Sofern eine Schräglage des Motorrades (z.B. aufgrund einer Kurvenfahrt) besteht, kann die Situation entstehen, dass der Fahrbahnbelag von einem dem Kurveninneren zugewandten Sensor in den Erfassungsbereich gelangt, während der dem Kurvenäußeren zugewandte Sensor in einen verkehrstechnisch wenig relevanten Bereich oberhalb des eigentlich zu überwachenden Totwinkelbereiches orientiert wird.
Die DE 38 27 149 C2 offenbart ein Scheinwerfersystem mit Strahlenmusterhöheneinstellung zur Verwendung bei einem Motorrad, bei welchem ein System zur Schräglageerkennung die seitliche Neigung des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenoberfläche erkennt und in Abhängigkeit des Neigungswinkels den Scheinwerfer verstellt.
Die DE 41 02 586 A1 offenbart einen Scheinwerfer, der eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer Lichtverteilungscharakteristik aufweist. Wird eine Neigung eines Karosserieteils bezüglich einer Fahrbahn erkannt, kann über ein schwenkbares Linsenteil die Lichtverteilungscharakteristik in Abhängigkeit von der Neigung des Karosserieteils horizontal gehalten werden.
Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Wandlersystems bereitzustellen, mittels welchem Umgebungsobjekte eines Fahrzeugs sensorisch erfasst und unabhängig von einer geänderten Betriebsart des Fortbewegungsmittels zur Objekterkennung ausgewertet werden können.
Offenbarung der Erfindung
Die vorstehend identifizierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines Wandlersystems zur automatisierten Detektion oder „Erkennung“ von Umgebungsobjekten eines Fahrzeugs gelöst. Das Wandlersystem kann elektrische Signale in elektromagnetische Signale und/oder Schallsignale wandeln und/oder elektromagnetische und/oder akustische Signale in elektrische Signale wandeln. Mit anderen Worten wird durch das erfindungsgemäße Wandlersystem eine automatisierte Erkennung von Umgebungsobjekten ermöglicht, insbesondere durchgeführt. In einem ersten Schritt wird das Wandlersystem in einer ersten Betriebsart betrieben, in welcher eine erste Richtwirkung des Wandlersystems erzielt wird. Beispielsweise sendet das Wandlersystem hierzu Signale in einer ersten Hauptrichtung aus. Alternativ oder zusätzlich empfängt das Wandlersystem in der ersten Betriebsart aus der Umgebung empfangene Signale in der ersten Hauptrichtung mit einer höchsten Empfindlichkeit. Anschließend wird eine geänderte Fahrzeugsituation oder ein geänderter Lenkwinkel erkannt. Die Fahrzeugsituation kann beispielsweise eine geänderte Fahrsituation und/oder eine geänderte Fahrzeugkonfiguration umfassen. Im Ansprechen darauf wird das Wandlersystem in einer zweiten Betriebsart betrieben, in welcher eine zweite Richtwirkung des Wandlers erzielt wird, welche sich von der ersten Richtwirkung unterscheidet. Mit anderen Worten ist die Hauptachse der gesendeten bzw. der empfangenen Signale in vordefinierter Weise geändert worden, um der zweiten Betriebsart des Fahrzeugs besser gerecht zu werden und bessere Ergebnisse zu erzielen. Die Änderung der Richtwirkung kann insbesondere bezüglich einer Ausrichtung des Wandlersystems beschrieben werden. Mit anderen Worten wird in Bezug auf die Orientierung des Wandlersystems eine andere Hauptsende- bzw. Empfangsrichtung eingestellt, so dass insbesondere ohne eine veränderte Ausrichtung des Wandlersystems bezüglich des Fahrzeugs eine erfindungsgemäße Anpassung der Richtwirkung erzielt werden kann. Die Signale werden erfindungsgemäß automatisiert ausgewertet und hinsichtlich des Vorhandenseins von Umgebungsobjekten untersucht. Daher gehen die erfindungsgemäßen Signale weit über das Aussenden sichtbaren Lichtes hinaus. Insbesondere kann aus den Signalen laufzeitbasiert eine Entfernung zu einem Umgebungsobjekt des Fahrzeugs ermittelt werden. Durch die vorliegende Erfindung kann dies im Wesentlichen ohne störende Einflüsse von einer aktuellen Betriebsart des Fahrzeugs erfolgen. Eine irrtümliche Meldung von Umgebungsobjekten („false positive“) sowie ein Nichtmelden tatsächlich vorhandener Umgebungsobjekte („false negative“) kann daher erheblich verringert werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt kann die Richtwirkung eine räumliche Energieverteilung mindestens eines vom Wandlersystem ausgesandten Signals betreffen. Die Richtwirkung beschreibt also eine Achse, in welcher bezüglich der Sendesignale eine höchste Intensität der Sendesignale besteht. Alternativ oder zusätzlich kann die raumwinkelabhängige Empfindlichkeit bezüglich mindestens eines vom Wandlersystem aufgenommenen gewandelten Signals in einer durch die Richtwirkung definierten Hauptachse am höchsten sein. Indem dies nicht ausschließt, dass in anderen Raumwinkelbereichen Signale ausgesendet und/oder empfangen werden, kann ein größerer Umgebungsbereich (auch „Raumwinkel“) mittels des erfindungsgemäßen Wandlersystems überwacht werden.
Das Wandlersystem kann bevorzugt elektrische Signale in akustische Signale und/oder akustische Signale in elektrische Signale wandeln. Die akustischen Signale können insbesondere im Ultraschallfrequenzbereich liegen. Sofern elektromagnetische Signale in die Umgebung des Fortbewegungsmittels ausgesendet werden, können diese im Frequenzbereich und nach Art eines fokussierten Laserlichts beschaffen sein. Alternativ oder zusätzlich können vom Wandlersystem Radarsignale ausgesendet und/oder empfangen werden.
Die geänderte Fahrzeugsituation kann im Ansprechen auf unterschiedliche, sensorisch erfasste Kenngrößen festgestellt werden. Beispielsweise kann ein Signal eines Beschleunigungssensors und/oder eines Neigungssensors ausgewertet werden, um eine Schräglage des Fahrzeugs festzustellen. Auch die Geschwindigkeit und/oder eine angezeigte/eingeschlagene Fahrtrichtung können darüber Ausschlag geben, inwiefern ein Wechsel einer aktuellen Richtwirkung des Wandlersystems Vorteile bei der Objekterkennung ermöglicht. Die Fahrtrichtung kann beispielsweise anhand einer Lenkerstellung und/oder einer gezielt ungleichmäßigen Beschleunigung oder Abbremsung der Räder des Fahrzeugs ermittelt werden. Ebenso kann durch eine veränderte Art einer befahrenen Straße (z.B. Serpentinenstraße gegenüber einer eher gerade Straße, Straße mit parkenden Fahrzeugen oder durch Bäume gesäumte Straße, etc.) sensorisch oder mittels eines Ortungssystems und entsprechenden Kartenmaterials erkannt und zum Anlass einer geänderten Richtwirkung für das Wandlersystem genommen werden. Ebenso können Verkehrsfunkinformationen und mittels Netzwerktechnik und/oder über das Internet erhaltene Verkehrsinformationen empfangen und zur Anpassung der Richtwirkung verwendet werden. Dies kann Adhoc-Netzwerke und insbesondere Car2Car-Kommunikation umfassen.
In einer bevorzugten Ausprägung übermitteln vorausfahrende Fahrzeuge ihren Fahrkurs und ihre Fahrgeschwindigkeitsvektoren zusammen mit detektierten Objekten deren Bewegungsverhalten (Position über der Zeit) an den nachfolgenden Verkehr.
Dies kann wahlweise in direkter Kommunikation an die nachfolgenden Fahrzeuge oder unter Zuhilfenahme von stationären ad-hoc-Netzanbietern und/oder mittels mobiler Systeme, die z.B. in den Fahrzeugen des Gegenverkehrs untergebracht sind, erfolgen. Anhand der empfangenen Informationen, insbesondere anhand der darin gespeicherten Erfahrungen, kann das erfindungsgemäße nachfolgende Fahrzeug sein Fahrzeugsituation anpassen.
Ein Beispiel solcher Erfahrungen sind die Beschleunigungsprofile und Umfeld-Detektionen der vorausfahrenden Fahrzeuge. Musste das vorausfahrende Fahrzeug z.B. stark bremsen, weil kurzfristig ein Objekt detektiert wurde, sollte das erfindungsgemäße nachfolgende Fahrzeug seine Fahrzeugsituation entsprechend anpassen. Beispielsweise fährt das erfindungsgemäße Fahrzeug einen anderen, insbesondere dem Objekt ausweichenden, Kurs und/oder richtet seine Umfeldsensorik auf diejenige Position aus, in der sich gemäß den Erfahrungen des vorausfahrenden Fahrzeugs das Objekt befinden wird. Auf diese Art und Weise kann die Gemeinschaft der Fahrzeuge die Fahrzeugsituation anderer Fahrzeuge beeinflussen. Zu solchen Erfahrungen gehören insbesondere auch die Lage von Freiräumen, d.h. Orten, an welchen keine hinderlichen Objekte zu erwarten sind.
Das Fahrzeug kann insbesondere eine wesentliche Schräglagefähigkeit aufweisen und insbesondere ein Zweirad sein. Die Schräglagefähigkeit kann zur Stabilisierung des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt erforderlich sein, wodurch jedoch auch eine erhebliche Veränderung der räumlichen Erfassungsbereiche fest am Fahrzeug installierter Sensoren möglich ist. Insofern kann insbesondere bei schräglagefähigen Fahrzeugen die vorliegende Erfindung Verbesserungen bei der Umgebungsobjekterkennung erzielen.
Insbesondere in seitlicher Richtung des Fahrzeugs (üblicherweise als „Y-Richtung“ bezeichnet) orientierte Sensoren werden durch die Schräglage des Fahrzeugs erheblich anders ausgerichtet. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Wandlersystem insbesondere für Tote-Winkel-Assistenzsysteme Verwendung finden und Verbesserungen herbeiführen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Umfelderfassung für ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Das System umfasst eine Auswerteeinheit, ein Wandlersystem und einen Sende-Empfangs-Verstärker. Der Sendeempfangsverstärker ist eingerichtet, das Wandlersystem in einer ersten Betriebsart zu betreiben, in welcher eine erste Richtwirkung des Wandlersystems erzielt wird. Wie in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren ausgeführt, kann das Wandlersystem zur Wandlung elektrischer Signale in elektromagnetische und/oder akustische Signale eingerichtet sein oder die entsprechende Wandlung von Umgebungssignalen in elektrische Signale ermöglichen. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, eine geänderte Fahrzeugsituation zu erkennen, welche Aufschluss darüber gibt, dass eine veränderte Richtwirkung des Wandlersystems Vorteile bei der Erkennung von Umgebungsobjekten mit sich brächte. Der Sendeempfangsverstärker ist weiter eingerichtet, im Ansprechen auf die geänderte Fahrzeugsituation das Wandlersystem in einer zweiten Betriebsart zu betreiben, in welcher eine zweite Richtung des Wandlersystems erzielt wird. Die erfindungsgemäß beeinflusste Richtwirkung beim Senden und/oder beim Empfangen von Signalen zur Umgebungsobjekterkennung bedingt eine Änderung einer Vorzugsrichtung für die Signalwandlung, sei es beim Aussenden in einen Raumwinkelbereich in Form einer höchsten Intensität oder beim Empfangen von Umgebungssignalen mit einer höchsten Empfindlichkeit. Die Richtwirkung wird erfindungsgemäß durch eine modifizierte Betriebsart für das Wandlersystem erzeugt und insbesondere nicht durch ein physikalisches Neuausrichten des Wandlersystems (z.B. durch Drehen oder Schwenken). Auf diese Weise können bewegliche Teile, welche üblicherweise als fehleranfällig gelten, vermieden werden.
Bevorzugt weist das erfindungsgemäße System ein erstes und ein zweites Wandlersystem auf, wobei das zweite Wandlersystem eingerichtet ist, einen vom ersten Wandlersystem abgewandten, insbesondere um mehr als 90° gegenüber dem ersten Wandlersystem gedrehten Raumbereich zu überwachen. Beispielsweise können das erste und das zweiten Wandlersystem an einander gegenüberliegenden distalen Abschnitten eines Lenkers eines Zweirades angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Wandlersysteme an einander gegenüberliegenden Seiten eines anderen Fahrzeugs angeordnet sein und insbesondere im Ansprechen auf eine geänderte Betriebsart in identischer Richtung um eine Achse des Fortbewegungsmittels gedreht und/oder geneigt und/oder geschwenkt werden. Entsprechend ist der Sende-Empfangs-Verstärker eingerichtet, im Ansprechen auf die geänderte Fahrzeugsituation von einer dritten Betriebsart des zweiten Wandlersystems auf eine vierte Betriebsart umzuschalten, um die Richtwirkung des zweiten Wandlersystems an die zweite Betriebsart anzupassen. Hierbei kann insbesondere die Richtwirkung des zweiten Wandlersystems entsprechend einer Ausrichtungsänderung des Fahrzeugs beim Übertritt aus der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart gedreht bzw. geschwenkt werden. Entsprechendes gilt für das erste Wandlersystem. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße System eingerichtet sein, ein Verfahren gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt auszuführen und den Anwender eines Fahrzeugs durch eine zuverlässigere Objekterkennung zu unterstützen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches ein System gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein PKW, ein Transporter, ein LKW, ein Luft- und/oder ein Wasserfahrzeug sein. Insbesondere kann das Fortbewegungsmittel ein schräglagefähiges Fahrzeug sein, welches bei Kurvenfahrt eine Neigung gegenüber der Vertikalen zur Erzeugung von Zentripetalkräften einnimmt. Insbesondere sind das erste Wandlersystem und bevorzugt auch ein gegebenenfalls vorhandenes zweites Wandlersystem derart am Fahrzeug angeordnet, dass im Zuge einer Schräglage eine Ausrichtung des jeweiligen Wandlersystems entsprechend der Schräglage geändert wird. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anpassung der Richtwirkung des Wandlersystems ermöglicht also eine Kompensation einer geänderten Betriebsart, um Umgebungsobjekte in im Wesentlichen unveränderten Bereichen des Anwenderinteresses detektieren zu können.
Die Richtwirkung von Wandlersystemen zur Umfelderfassung von Fahrzeugen kann je nach Wandlertechnologie unterschiedlich variiert werden. So kann die Richtwirkung von schallabstrahlenden bzw. schallaufnehmenden Wandlersystemen beispielsweise dadurch variiert werden, dass die elektrischen Signale mehrerer zueinander räumlich beabstandeter Elektro-Akustik-Wandler-Elemente in eine zeitliche Beziehung gesetzt werden, wobei insbesondere eine zeitweise feste zeitliche Beziehung zugrunde gelegt wird. Häufig wird dies derart realisiert, indem die elektrischen Signale zueinander zeitlich verzögert und anschließend zueinander in Beziehung gebracht werden. Bewährte Formen des Inbeziehungbringens umfassen das Addieren bzw. Subtrahieren der Signale miteinander. Akustische Signale im Ultraschall-Frequenz-Bereich weisen eine kleine Wellenlänge auf, weswegen bereits bei kleinen Abständen zwischen Elektro-Akustik-Wandler-Elementen eine relativ hohe Richtwirkung erreicht werden kann. Unterschiedliche Richtwirkungen können bei solchen Wandlersystemen beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die zeitlichen Beziehungen variiert werden und/oder dass räumliche Verhältnisse der miteinander in Beziehung gebrachten Elektro-Akustik-Wandler-Elemente verändert werden. Beispielsweise können die Signale unterschiedlicher Wandlerelemente zueinander in Beziehung gebracht werden, wodurch sich durch die unterschiedlichen Abstände jeweiliger Wandlerpaarungen jeweils unterschiedliche Richtwirkungen ergeben.
Dem Fachmann ist bekannt, dass auch bei anderen Medien (z.B. im Falle elektromagnetischer Wellen, Radar/Lidar/Laser) die Auswertung der zeitlichen Beziehung der elektrischen Signale von Wandlerelementen eine Richtwirkung erzielt. So kann die Richtwirkung der aus mehreren sog. „Patches“ zusammengesetzten Antennen bei Radar-Systemen durch Variation der beim Aussenden und/oder Empfangen zueinander in Beziehung gesetzten Patches verändert werden, wobei bevorzugt zwischen Antennen mit unterschiedlicher Richtwirkung umgeschaltet wird.
Bei optischen Sensoren kann die Richtwirkung beispielsweise dadurch variiert werden, dass ein sehr großer Raumwinkelbereich auf ein aus mehreren optoelektrischen Wandlerelementen zusammengesetztes Wandlersystem abgebildet wird. Die Position eines Wandlerelements im Wandlersystem entspricht somit einer Raumrichtung. Insbesondere entspricht die Position eines Wandlerelements in Bezug auf die Position eines anderen Wandlerelements in Abhängigkeit einer Wellenlänge eines Empfangssignals bzw. eines Sendesignals einer bestimmten Raumrichtung. Wird – z.B. aus Gründen der beschränkten Ansteuer- und/oder Rechenkapazität – jeweils immer nur ein Teilbereich der optoelektrischen Wandlerelemente verwendet, so weist auch ein solches optisches Wandlersystem eine Richtwirkung auf. Durch Veränderung der verwendeten opto-elektrischen Wandler kann auf diese Weise die Richtwirkung der optischen Sensoren verändert werden.
Es ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, die Sensorik im Ansprechen auf einen veränderten Fahrzeugbetriebszustand bezüglich ihrer Richtwirkung derart anzupassen, dass die Änderung des Fahrzeugbetriebszustandes kompensiert wird und/oder bezüglich des geänderten Betriebszustandes des Fortbewegungsmittels optimiert wird. Insbesondere können Sensor-Arrays als Wandlersystem verwendet werden, deren Einzelsensoren im Zusammenwirken miteinander (quasi als „Orchester“) eine Richtwirkung zur Reaktion auf den geänderten Betriebszustand des Fortbewegungsmittels ermöglichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 eine schematische Skizze eines schräglagefähigen Zweirades mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wandlersystems;
2 eine schematische Skizze veranschaulichend Komponenten sowie eine prinzipielle Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zur Umfelderfassung;
2b/c eine schematische Skizze eines in eine Richtung gelenkten Zweirades mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wandlersystems; und
3 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Wandlersystems zur automatisierten Erkennung von Umgebungsobjekten eines Fahrzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Motorrad 10 als schräglagefähiges Fortbewegungsmittel, dessen Fahrer 20 eine Schräglage zur Stabilisierung des Motorrades 10 während einer Kurvenfahrt herbeigeführt hat. Der Lenker des Motorrades 10 ist an seinen distalen Bereichen mit einem ersten bzw. einem zweiten Wandlersystem 11 ausgestattet, wobei die Erfassungsbereiche 2 der Wandlersysteme 11 eine jeweilige Hauptachse 3 einer höchsten auszusenden Signalintensität bzw. einer höchsten Empfindlichkeit für empfangene Signale aufweisen. Da die Sensoren fest am Motorrad angebracht sind, besteht eine Zielstellung der vorliegenden Erfindung darin, die ausgesandten Signale S bzw. deren Hauptachsen 3 in eine veränderte Richtung zu drehen, wie durch Pfeile P angezeigt ist.
2 zeigt Komponenten eines Systems zur automatisierten Erkennung von Umgebungsobjekten eines Fortbewegungsmittels, wie es in 1 veranschaulicht ist. Ein Neigungssensor 6 als erster Bestandteil einer Erkennungseinrichtung ist informationstechnisch mit einem elektronischen Steuergerät 5 als Auswerteeinheit und zweite Komponente einer Erkennungseinrichtung verbunden. Zur Verstärkung von Sendesignalen sowie zur Verstärkung empfangener Signale ist ein Sende-Empfangs-Verstärker 4 informationstechnisch mit dem elektronischen Steuergerät 5 gekoppelt und eingerichtet, Elementarwandler 1 des Wandlersystems 11 derart anzusteuern, dass sich eine zeitliche Verzögerung zwischen mittels den Elementarwandlern 1 ausgesandten Signalen S ergibt, so dass eine Hauptachse 3 gegenüber der Horizontalen um den Winkel φ geneigt ist. Auf diese Weise kann der Sende-Empfangs-Verstärker 4 den Winkel φ mittels Signalverzögerungen auf eine Schräglage eines mit dem erfindungsgemäßen System ausgestatteten Fahrzeugs anpassen und somit die Schräglage des Fahrzeugs kompensieren.
2b zeigt die Frontansicht eines in eine Kurve gelegten Motorades 10 als Beispiel eines erfindungsgemäß ausgestatteten schräglagefähigen Fortbewegungsmittels. Hinter einer zur aerodynamischen Optimierung vorgesehenen Verkleidung 12 sind beidseitig erfindungsgemäße Wandlersysteme 11 räumlich verteilt (bevorzugt von außen nicht optisch wahrnehmbar) untergebracht. Die Wandlersysteme 11 sind eingerichtet, zwei vordefinierte Richtungen Rv und Rh bevorzugt hinsichtlich eintreffender Signale auszuwerten. Anhand der Abstandsdifferenz gegenüber der Fahrbahnoberfläche, welche jeweils in Richtung Rv mittels der Wandlersysteme 11 ermittelt wurde, wird der Fahrzeugzustand, insbesondere die aktuelle Schräglage, detektiert und die Detektionsrichtung Rh zur Umfelddetektion entsprechend adaptiert. Mit anderen Worten wird eine im Wesentlichen waagerechte Vorzugsrichtung für den Empfang und die Auswertung eintreffender Signale eingestellt. Mit einem aus mehreren Wandlersystemen 11 ausgestatteten System wird auf diese Weise sowohl der Fahrzeugzustand detektiert, als auch erfindungsgemäß abhängig vom detektierten Zustand das Fahrzeugumfeld überwacht.
2c zeigt eine Draufsicht auf das Motorrad 10 aus 2b mit einem erfindungsgemäß ausgestatteten Wandlersystem 11, welches bevorzugt hinter der Verkleidung 13 im Heck des Motorrades 10 verbaut ist. Anhand der beispielsweise mittels Lenkwinkelsensoren und/oder mittels des in Verbindung mit 2b erläuterten, auf dem Wandlersystem 11 basierenden Verfahrens zur Fahrzeugschräglagedetektion wird die eingelenkte Fahrtrichtung bestimmt. Mittels des Wandlersystems 11 kann nun überwacht werden, ob sich in dem nun angesteuerten Bereich ein Fremdobjekt in Form eines Fahrzeugs 14 bewegt. Entsprechend kann das Wandlersystem 11 angewiesen werden, die Detektion auf linksseitig vorbeifahrende Fahrzeuge 14 einzustellen und beispielsweise die Empfindlichkeit des Wandlersystems 11 in diesem Bereich zu optimieren. Wird nun festgestellt, dass sich das Fahrzeug 14 tatsächlich auf Kollisionskurs mit dem Motorrad 10 befindet, wird zumindest eine Warnung an den Motorradfahrer ausgegeben, dass eine Kollision droht. Optional wird durch eine aktive Maßnahme (Längs- und/oder Querführung des Motorrades mittels eines Fahrerassistenzsystems) eine Kollision aktiv vermieden.
3 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Wandlersystems zur automatisierten Erkennung von Umgebungsobjekten eines Fahrzeugs. In Schritt 100 wird ein Wandlersystem in einer ersten Betriebsart betrieben, in welcher eine erste Richtwirkung des Wandlersystems erzielt wird. Beispielsweise kann die erste Betriebsart eine Geradeausfahrt eines vollständig aufgerichteten Motorrades charakterisieren. In Schritt 200 wird eine geänderte Fahrzeugsituation anhand eines geänderten Lenkwinkels erkannt und im Ansprechen darauf in Schritt 300 das Wandlersystem in einer zweiten Betriebsart betrieben, in welcher eine zweite Richtwirkung des Wandlers erzielt wird, um die durch die zweite Betriebsart charakterisierte Schräglage aufgrund einer Kurvenfahrt zu kompensieren. Die Richtwirkung für die vom Wandlersystem verarbeiteten Signale betrifft sowohl die vom Wandlersystem ausgesandten Signale wie auch eine Vorzugsrichtung für einen Empfang von Umgebungsobjekten reflektierter Signale.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3827149 C2 [0003]
DE 4102586 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Wandlersystems (11) zur automatisierten Erkennung von Umgebungsobjekten eines Fahrzeugs (10) umfassend die Schritte: – Betreiben (100) des Wandlersystems (11) in einer ersten Betriebsart, in welcher eine erste Richtwirkung des Wandlersystems (11) erzielt wird, – Erkennen (200) einer geänderten Fahrzeugsituation oder eines geänderten Lenkwinkels und im Ansprechen darauf – Betreiben (300) des Wandlersystems in einer zweiten Betriebsart, in welcher eine zweite Richtwirkung des Wandlers erzielt wird, wobei die Richtwirkung beim Senden und/oder beim Empfangen von Signalen (S) besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Richtwirkung – eine räumliche Energieverteilung mindestens eines vom Wandlersystem (11) ausgesandten Signals (S) oder/und – eine raumwinkelabhängige Empfindlichkeit bezüglich mindestens eines vom Wandlersystem (11) aufgenommenen gewandelten Signals (S) aus dem Umfeld betrifft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wandlersystem (11) eingerichtet ist, elektrische Signale in akustische Signale bzw. akustische Signale in elektrische Signale zu wandeln.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die akustischen Signale im Ultraschall-Frequenzbereich liegen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die geänderte Fahrzeugsituation im Ansprechen auf – ein Signal eines Beschleunigungssensors (6) und/oder – ein Geschwindigkeitssignal und/oder – ein Signal eines Neigungssensors und/oder – eine Richtungsanzeige und/oder – eine Fahrtrichtungsvorgabe und/oder – eine veränderte Art einer befahrenen Straße und/oder – eine Verkehrsfunk-Information, und/oder – eine Netzwerkinformation, oder/und mittels über das Internet erhaltene Verkehrsinformation erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (10) eine wesentliche Schräglagefähigkeit aufweist und insbesondere ein Zweirad ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Wandlersystem (11) Bestandteil eines Toter-Winkel-Assistenzsystems ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Betriebsart eine gegenüber der ersten Betriebsart geänderte Vorzugsrichtung für vom Wandlersystem (11) ausgesandte Signale bzw. vom Wandlersystem (11) aufgenommene Signale aus dem Fahrzeugumfeld charakterisiert.
System zur automatisierten Erkennung von Umgebungsobjekten eines Fortbewegungsmittels (10) umfassend – eine Auswerteeinheit (5), – ein Wandlersystem (11) und – einen Sendeempfangsverstärker (4), wobei der Sendeempfangsverstärker (4) eingerichtet ist, – das Wandlersystem (11) in einer ersten Betriebsart zu betreiben, in welcher eine erste Richtwirkung des Wandlersystems (11) erzielt wird, – die Auswerteeinheit (5) eingerichtet ist, – eine geänderte Fahrzeugsituation zu erkennen, und – wobei der Sendeempfangsverstärker (4) weiter eingerichtet ist, im Ansprechen auf die geänderte Fahrzeugsituation – das Wandlersystem (11) in einer zweiten Betriebsart zu betreiben, in welcher eine zweite Richtwirkung des Wandlersystems (11) erzielt wird, wobei die Richtwirkung beim Senden und/oder beim Empfangen von Signalen (S) besteht.
System nach Anspruch 7 oder 8, weiter umfassend – ein zweites Wandlersystem (11), welches eingerichtet ist, einen vom ersten Wandlersystem (11) abgewandten, insbesondere um mehr als 90° gedrehten, Raumbereich zu überwachen, – wobei der Sendeempfangsverstärker (4) weiter eingerichtet ist, im Ansprechen auf die geänderte Fahrzeugsituation von einer dritten Betriebsart des zweiten Wandlersystems (11) auf eine vierte Betriebsart umzuschalten, in welcher die Richtwirkung des zweiten Wandlersystems (11) entgegengesetzt zur Richtwirkung des ersten Wandlersystems (11) geändert wird.
Fortbewegungsmittel umfassend – ein System nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 oder 10.