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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Freigabe einer Rückmeldungsfunktion eines Umfelderkennungssystems eines Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen bei der Bewertung solcher Situationen, welche für eine Ausgabe einer Rückmeldung an den Führer des Fortbewegungsmittels sprechen.
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Im Stand der Technik werden Park-Assistenzfunktionen in der Regel automatisch gestartet, sobald der Rückwärtsgang eingelegt wurde. Dies ist jedoch nur beim Rückwärts-Einparken hilfreich. Bei anderen Situationen, in denen die Park-Assistenzfunktion genutzt werden soll, muss diese bspw. manuell vom Fahrer aktiviert werden. Um hier den Komfort zu verbessern, wird die Park-Assistenzfunktion in manchen Systemen bereits automatisch aufgeschaltet, wenn einer der Sensoren meldet, dass ein gewisser Warnabstand zu einem Umgebungsobjekt unterschritten wurde. Die Park-Assistenzfunktion wird in der Regel automatisch wieder beendet, wenn eine gewisse Geschwindigkeit überschritten oder eine gewisse Fahrstrecke in eine Richtung zurückgelegt wurde.
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DE 10 2011 001 650 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Stromversorgung von Einparkhilfen für Kraftfahrzeuge mit Anhängerkupplung, durch welche sichergestellt wird, dass die Einparkhilfe nur dann mit Strom versorgt wird, wenn der Rückwärtsgang am Fahrzeug eingelegt ist. Bei normaler Vorwärtsfahrt und beim Stopp z. B. an einer Ampel bleibt das System dagegen ausgeschaltet und gibt keinen Alarm, selbst wenn ein nachfolgendes Fahrzeug dicht auffährt.
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EP 2 763 123 A1 offenbart ein Warnsystem zur Meldung rückwärtig kreuzenden Verkehrs, durch welches einem Fahrer eines Ego-Fahrzeugs die Gegenwart eines rückwärtig kreuzenden Objektes angezeigt wird.
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US 7,346,453 B2 offenbart ein Fahrerassistenzsystem, bei welchem automatisch entschieden wird, ob eine Warnung an einen Anwender auf Basis eines Abstandssignals eines Sensors von einem Umgebungsobjekt sowie in Abhängigkeit einer Kategorie eines Umgebungsobjektes ausgegeben wird.
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Das automatische Aktivieren der Park-Assistenzfunktion bei Unterschreiten des Warnabstands führt dazu, dass es auch dann auslöst, wenn der Hintermann an der Ampel dicht auffährt. Es ertönt dann sofort ein Warnsignal, obgleich der Fahrer in dieser Situation nicht gewarnt werden möchte bzw. die Situation nicht vermeiden kann. Zudem muss der Fahrer die Park-Assistenzfunktion manuell beenden, da das System während des Wartens an der Ampel nicht automatisch abschaltet. Die gleiche Situation tritt ein, wenn bspw. ein Fußgänger zwischen wartenden Autos an der Ampel die Straße überquert und hierbei den Warnabstand unterschreitet, wie es oftmals in Städten vorkommt. Ebenfalls kann es in Engstellen zu Fehlauslösungen kommen, wenn der Warnabstand an den seitlich verbauten Sensoren unterschritten wird. Gerade in solchen Situationen ist der Fahrer stark gefordert und sollte nicht durch ein Auslösen der Park-Assistenzfunktion vom Verkehrsgeschehen abgelenkt werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fehlauslösung der Park-Assistenzfunktion zu vermeiden und dadurch Komfort und Sicherheit zu steigern.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehend identifizierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Freigabe einer Rückmeldungsfunktion eines Umfelderkennungssystems eines Fortbewegungsmittels sowie durch ein entsprechendes Umfelderkennungssystem und ein Fortbewegungsmittel gelöst. Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Park-Assistenzfunktion nicht mehr automatisch gestartet wird, wenn dies durch die Handlung anderer Verkehrsteilnehmer veranlasst ist, sondern nur noch in solchen Situationen, die durch die Handlung/die Bewegung des eigenen Fahrzeugs hervorgerufen oder beeinflussbar sind. Insbesondere soll die Park-Assistenzfunktion nur dann automatisch die Ausgabe an den Anwender auslösen, wenn der Warnabstand in der Richtung unterschritten wird, in welche das Fahrzeug sich auch aktuell bewegt (fahrend oder rollend). Insbesondere soll das System im Stillstand des Ego-Fahrzeugs gar nicht auslösen. Bevorzugt löst das System beim Stand oder beim sehr langsamen Vorwärtsrollen an der Ampel dann nicht aus, wenn der Hintermann zu dicht auffährt. Insbesondere bevorzugt löst es nicht aus, wenn in dieser Situation ein Fußgänger hinter dem Auto die Straße überquert und dabei einen Mindestwarnabstand unterschreitet. Bei Fahrt durch Engstellen (wie z. B. Baustellen) löst es bevorzugt nicht aufgrund der Unterschreitung des seitlichen Warnabstands aus.
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Das Verfahren dient also der Freigabe einer Rückmeldungsfunktion eines Umfelderkennungssystems eines Fortbewegungsmittels an einen Fahrer des Fortbewegungsmittels (Ego-Fortbewegungsmittel). Es umfasst ein Erkennen einer Verringerung eines Abstandes des Fortbewegungsmittels zu einem Umgebungsobjekt. Zusätzlich wird ermittelt, dass ein aktueller Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels zumindest teilweise ursächlich für die Verringerung des Abstandes ist. Dies ist insbesondere immer dann der Fall, wenn sich das Fortbewegungsmittel in diejenige Richtung bewegt, in welcher dasjenige Umgebungsobjekt angeordnet ist, welches einen Abstand, welcher eine Ausgabe an den Fahrer veranlasst, erreicht bzw. unterschreitet. Im Ansprechen darauf wird die Rückmeldungsfunktion in Form einer Ausgabe einer Rückmeldung bezüglich der Verringerung dieses Abstandes an den Fahrer freigegeben. Mit anderen Worten wird zusätzlich zu einem Betrieb der Umgebungssensoren und einer fortwährenden Auswertung der Signale derselben auch die Ausgabe der vorgesehenen Rückmeldungsfunktion an den Fahrer freigegeben. Die Rückmeldungsfunktion kann bspw. eine optische und/oder eine akustische und/oder eine haptische Rückmeldung an den Fahrer umfassen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, in welchem eine manuelle Eingabe zum Starten der Funktion und/oder eine Gangwahl bzw. Fahrstufenwahl und/oder ein Unterschreiten einer vordefinierten Geschwindigkeit und/oder ein Unterschreiten eines vordefinierten Abstandes bereits die Freigabe einer entsprechenden Rückmeldungsfunktion veranlasst, wird erfindungsgemäß untersucht, ob es im Verantwortungsbereich des Führers des Ego-Fortbewegungsmittels liegt, dass ein kritischer Abstand zu einem Umgebungsobjekt erreicht bzw. unterschritten wird. Im Ergebnis kann vermieden werden, dass der Fahrer durch Warnungen behelligt wird, welche durch solche Situationen veranlasst werden, welche der Fahrer nicht selbst veranlasst hat bzw. auf welche der Fahrer keinen Einfluss nehmen kann oder möchte.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der Bewegungszustand kann bspw. hinsichtlich einer Bewegungsrichtung ermittelt werden. Mit anderen Worten wird insbesondere eine Bewegungsrichtung gegenüber der "Erdoberfläche", nicht jedoch eine relative Bewegungsrichtung gegenüber dem Umgebungsobjekt berücksichtigt. Eine solche Bewegungsrichtung kann bspw. anhand von Ortungsinformationen und/oder Raddrehungen und -ausrichtungen festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Querführung (z. B. in Form eines Lenkeinschlages) des Fortbewegungsmittels analysiert werden und zur Ermittlung des Bewegungszustandes herangezogen werden. Bspw. kann anhand einer aktuellen Stellung der Räder eines Fahrzeugs festgestellt werden, in welche Richtungen sich das Fahrzeug (Haftbedingung vorausgesetzt) grundsätzlich bewegen kann. Mitunter kann also anhand des Lenkeinschlages ausgeschlossen werden, dass das Fortbewegungsmittel eine Abstandsverringerung zu einem Umgebungsobjekt veranlassen kann. Diese Informationen bezüglich des Bewegungszustandes sind in modernen Fahrzeugen mitunter bereits (z. B. für Fahrdynamik-Regelsysteme) ermittelt und verfügbar. Sie können bspw. über ein Bus-System ermittelt werden, sodass die Implementierung der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen ohne zusätzliche Hardware vorgenommen werden kann.
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Die Querführung kann bspw. anhand eines abgespeicherten Schwellenwertes ermittelt werden, hinsichtlich dessen ein aktueller Lenkeinschlag beurteilt wird. Der vordefinierte Schwellenwert für den Lenkeinschlag kann bspw. in Prozent und/oder in Grad gegenüber einer Geradeausrichtung (0°) definiert sein. Der vordefinierte Schwellenwert kann ein beliebiges ganzzahliges Vielfaches von 1° in einem Bereich von –50° bis +50° sein. Insbesondere kann bzw. können für jede Richtung eines Lenkeinschlages mindestens ein, bevorzugt zwei, insbesondere drei vordefinierte Schwellenwerte definiert werden. Diesen Schwellenwerten können in einem Speicher Raumbereiche zugeordnet werden, in welche das Fortbewegungsmittel aktuell nicht vordringen kann. Entsprechend kann diskret und aufwandsarm ermittelt werden, ob eine Annäherung in einen solchen Umgebungsbereich, in welchem sich ein erfasstes Umgebungsobjekt befindet, durch das Fortbewegungsmittel derzeit überhaupt möglich ist. Die Auswertung gestaltet sich dadurch besonders einfach, wodurch kostengünstige Hardware verwendet und kurze Rechenzeiten bis zum Vorliegen eines belastbaren Ergebnisses erzielt werden können.
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Der Bewegungszustand kann anhand einer vektoriellen Untersuchung eines digitalen Fahrzeugmodells bezüglich eines Abstandes vom Umgebungsobjekt ermittelt werden. Mit anderen Worten kann bspw. in Abhängigkeit einer Position eines verwendeten Sensors, welcher ein Umgebungsobjekt erkannt hat, ermittelt werden, ob die aktuelle Bewegung das Fortbewegungsmittel in Richtung des Umgebungsobjektes bringt und somit für eine Verringerung des Abstandes zum Umgebungsobjekt verantwortlich sein kann. Mit noch anderen Worten kann verallgemeinert untersucht werden, ob der Abstand des Fortbewegungsmittels zum Umgebungsobjekt in dem Maße verringert wird, wie es aufgrund des aktuellen eigenen Bewegungszustandes des Fortbewegungsmittels zu erwarten ist. Es wird erfindungsgemäß auch dann keine Warnung ausgegeben, wenn sich der Abstand zum Umgebungsobjekt verringert, sich das Fortbewegungsmittel jedoch vom Umgebungsobjekt weg bewegt, sein Bewegungsvektor also vom Umgebungsobjekt weg orientiert ist, oder das Fortbewegungsmittel still steht.
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In einer Ausgestaltung wird ermittelt, dass sich der Abstand zum Umgebungsobjekt unter einen vordefinierten Schwellenwert verringert. Für eine solche Erkennung kann bspw. ein im Stand der Technik bekannter Sensor (z. B. ein Lidar, ein Radar-Sensor, ein Ultraschallsensor o. ä.) verwendet werden. Zusätzlich wird ermittelt, dass der Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels die Verringerung nicht beschleunigt, das Fortbewegungsmittel sich also im Stillstand befindet oder sogar von einer aktuellen Position des Umgebungsobjektes entfernt. Im Ansprechen darauf wird eine Ausgabe einer Rückmeldung über die Verringerung des Abstandes unterdrückt bzw. nicht vorgenommen. Dies kann insbesondere ungeachtet einer Situation erfolgen, in welcher sich der Abstand zwischen dem Umgebungsobjekt und dem Fortbewegungsmittel weiter verringert.
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Wie im Stand der Technik bekannt, kann das Verfahren ein Erkennen eines Unterschreitens eines vordefinierten Mindestabstandes zum Umgebungsobjekt umfassen. Üblicherweise wird in einer solchen Situation stets eine Information vom System ausgegeben, welche vom Anwender und/oder einer nachgelagerten Fahrerassistenzfunktion oder einem nachgelagerten Fahrroboter empfangen wird. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch erkannt werden, dass eine vordefinierte Zeitdauer bis zu einer voraussichtlichen Kollision unterschritten wird. Dieser Aspekt berücksichtigt eine Relativgeschwindigkeit des Fortbewegungsmittels gegenüber dem Umgebungsobjekt und warnt bei einer höheren Relativgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt, an welchem ein größerer Abstand zwischen dem Umgebungsobjekt und dem Fortbewegungsmittel besteht und bei einer geringeren Geschwindigkeit zu einem solchen Zeitpunkt, bei welchem eine geringere Entfernung zwischen dem Umgebungsobjekt und dem Fortbewegungsmittel erstmalig erreicht bzw. unterschritten wird.
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Die Ermittlung, dass ein aktueller Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels ursächlich für die Verringerung des Abstandes ist, kann bspw. anhand der Signale eines Raddrehzahlsensors erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können von einem Bus-Signal erhältliche Informationen erfindungsgemäß zur Auswertung des aktuellen Bewegungszustandes bzw. zur Ermittlung der Verantwortung des Fahrers des Fortbewegungsmittels bezüglich der Verringerung des Abstandes herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich können Informationen eines Berganfahr-Assistenzsystems, mittels dessen das rückwärtige Rollen beim Anfahren auf einer Steigung automatisch vermieden wird, verwendet werden.
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Im Falle einer Unterschreitung des seitlichen Warnabstandes ist die automatische Aktivierung der Park-Assistenzfunktion im "stillen (optischen) Modus" sinnvoll, da sie den Fahrer in angemessener Weise warnt und in Engstellen (wie z. B. Baustellen) nützlich sein kann. Unter einem stillen Modus wird bspw. eine lediglich optische und/oder haptische Rückmeldung über den Abstandswert verstanden. Auf diese Weise kann der Fahrer den Abstand zur Seite besser einschätzen, ohne hierfür manuell die entsprechende Rückmeldungsfunktion aktivieren zu müssen, was ihn wiederum vom Verkehrsgeschehen ablenken würde. Bei Unterschreitung des Warnabstands vorne oder hinten, obgleich sich das Fahrzeug nicht in diese Richtung (nach vorne bzw. nach hinten) bewegt, sollte die Park-Assistenzfunktion bzw. deren akustische Ausgabe nicht automatisch aktiviert werden bzw. erfolgen, um die besagten Situationen (z. B. an der Ampel) zu vermeiden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
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1 eine Draufsicht auf eine Verkehrssituation eines erfindungsgemäß ausgestalteten Fortbewegungsmittels mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Umfelderkennungssystem;
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2 eine Draufsicht auf eine alternative Verkehrssituation eines erfindungsgemäß ausgestalteten Fortbewegungsmittels mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umfelderkennungssystem; und
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3 ein Flussdiagramm, veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt einen Passanten 2, welcher im Erfassungsbereich der Ultraschallsensoren 5 als Abstandssensoren eines Pkws 10 als Fortbewegungsmittel in Richtung eines Pfeils P1 den Pkw 10 in Fahrtrichtung quert. Hierbei wird der aktuelle Abstand A unterhalb eines vordefinierten Abstandsschwellenwertes verringert, wodurch im Stand der Technik die von den Ultraschallsensoren 5 des Umfelderkennungssystems 4 in einem elektronischen Steuergerät 7 als Auswerteeinheit ausgewerteten Signale, bspw. eine akustische Ausgabe als Rückmeldung mittels eines Lautsprechers 8 als Ausgabeeinheit führen würden. Der Pkw 10 weist einen Datenspeicher 6 auf, welcher informationstechnisch mit dem elektronischen Steuergerät 7 verbunden ist, wodurch der Auswerteeinheit 7 die Instruktionen zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung stehen. Zudem sind Referenzen in dem Datenspeicher 6 abgespeichert, anhand welcher das elektronische Steuergerät 7 die Unterschreitung vordefinierter Abstände und Zeitdauern sowie die Ursache für eine Verringerung eines Abstandes zwischen dem Pkw 10 und einem Passanten 2 als Umgebungsobjekt ermitteln kann. Raddrehzahlsensoren 3 ermöglichen es dem elektronischen Steuergerät 7, einen Bewegungszustand des Pkws 10 zu ermitteln. Der Pkw 10 bewegt sich aktuell in rückwärtige Richtung entlang eines Pfeils P2. Entsprechend drehen sich auch die Räder 9, sodass die Raddrehzahlsensoren 3 den Bewegungszustand an das elektronische Steuergerät 7 melden, welches erkennt, dass der aktuelle Bewegungszustand des Pkws 10 nicht ursächlich für eine Verringerung des Abstandes A ist. Entsprechend wird eine Ausgabe einer Rückmeldung über die Verringerung des Abstandes A zwischen dem Pkw 10 und dem Passanten 2 nicht vorgenommen, was jedoch nicht ausschließt, dass weitere, durch die Bewegung des Pkws 10 veranlasste Abstandsverringerungen zu (nicht dargestellten) Umgebungsobjekten in herkömmlicher Weise gemeldet werden.]
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2 zeigt eine Verkehrssituation eines erfindungsgemäß ausgestalteten Pkws 10 als Fortbewegungsmittel, welches aktuell einen Abstand A zu einem Umgebungsobjekt 2 aufweist. Dieser Abstand wird (wie in Verbindung mit 1 gezeigt und erläutert) durch einen Ultraschallsensor 5 erkannt und einem elektronischen Steuergerät 7 als Auswerteeinheit gemeldet. Über einen Resolver 1 kann das elektronische Steuergerät 7 einen Lenkwinkel ϕ gegenüber einer Geradeausstellung für die lenkbaren Räder 9 ermitteln. Entsprechend verändert sich eine Momentangeschwindigkeit bzw. momentane Bewegungsrichtung des Pkws 10 entsprechend einem P2. Erkennbar ist mit dem aktuellen Lenkeinschlag bzw. der rechtwinklig auf dem Abstand A stehenden Bewegungsrichtung P2 eine Verringerung des Abstandes A nicht durch den Pkw 10 zu veranlassen. Unabhängig davon, ob der Pkw 10 vorwärts oder rückwärts angetrieben wird, würde der Abstand A zum Umgebungsobjekt 2 vergrößert werden. Entsprechend wird im dargestellten Fall selbst bei Unterschreiten eines vordefinierten Abstandes ein Hinweissignal nicht an den Fahrer ausgegeben, da dieser nicht für eine weitere Abstandsverringerung verantwortlich sein kann. Allein aufgrund des Lenkeinschlages kann vorliegend also ermittelt werden, dass der aktuelle Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels nicht ursächlich für eine etwaige Verringerung des Abstandes A ist.
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3 zeigt Schritte eines Verfahrens zur Freigabe einer Rückmeldungsfunktion eines Umfelderkennungssystems eines Fortbewegungsmittels. In Schritt 100 wird eine Verringerung eines Abstandes zu einem Umgebungsobjekt erkannt. Dies kann anhand der über der Zeit ermittelten Messwerte und/oder anhand eines vordefinierten Schwellenwertes (für eine Entfernung oder eine Zeit bis zu einer drohenden Kollision) erfolgen. In Schritt 200 wird ermittelt, dass ein aktueller Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels ursächlich für die Verringerung des Abstandes ist. Mit anderen Worten wird festgestellt, dass der absolute Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels keine zusätzliche Verringerung des Abstandes bewirkt. Im Ansprechen darauf wird in Schritt 300 die Rückmeldungsfunktion zur Vorbereitung einer Ausgabe einer Rückmeldung bezüglich der Verringerung des Abstandes an den Fahrer freigegeben. Die Ausgabe kann eine optische und/oder eine akustische und/oder eine haptische Rückmeldung an den Fahrer umfassen. Das Freigeben kann derart erfolgen, dass ein Flag gesetzt oder eine Bedingung zur Ausgabe einer Rückmeldung bezüglich der Verringerung des Abstandes an den Fahrer auf "True" gesetzt wird. In Schritt 400 wird ermittelt, dass sich der Abstand zum Umgebungsobjekt unter einen vordefinierten Schwellenwert verringert, in dem ermittelt wird, dass die Zeit bis zu einer Kollision zwischen dem Fortbewegungsmittel und dem Umgebungsobjekt eine vordefinierte Zeitdauer unterschreitet. In Schritt 500 wird ermittelt, dass der Bewegungszustand des Fortbewegungsmittels die Verringerung jedoch nicht beschleunigt, da das Fortbewegungsmittel bspw. still steht oder sich sogar in eine vom Umgebungsobjekt abgewandte Richtung bewegt. Im Ansprechen darauf wird in Schritt 600 eine Ausgabe einer Rückmeldung über die Verringerung eines Abstandes unterdrückt. Hierzu kann ein Flag oder ein sonstiger Boolescher-Wert auf "False" gesetzt werden, welcher vor einer Ausgabe einer Rückmeldung abgefragt wird. Dies ist unabhängig davon, ob sich der Abstand zwischen dem Fortbewegungsmittel und dem Umgebungsobjekt ggf. weiter verringert. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Fahrer des Fortbewegungsmittels eine Rückmeldung auf solche Umstände erhält, welche für ihn wenig relevant sind, da er keinen Einfluss auf sie nehmen kann und für ihn insbesondere kein Nachteil durch sie zu erwarten ist.
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Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Resolver
- 2
- Passant/Umgebungsobjekt
- 3
- Raddrehzahlsensor
- 4
- Umfelderkennungssystem
- 5
- Ultraschallsensor
- 6
- Datenspeicher
- 7
- elektronisches Steuergerät
- 8
- Lautsprecher
- 9
- Rad
- 10
- Pkw
- 100–600
- Verfahrensschritte
- A
- Abstand
- P1
- Bewegungsrichtung des Passanten
- P2
- Bewegungsrichtung des Pkws
- ϕ
- Lenkwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011001650 A1 [0003]
- EP 2763123 A1 [0004]
- US 7346453 B2 [0005]
