DE102016118307A1

DE102016118307A1 - Verfahren zum Erkennen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung einer Streuung von Abstandswerten eines Ultraschallsensors, Steuergerät, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016118307A1
Application number: DE102016118307.5A
Authority: DE
Inventors: Akhil Dheerendra Jaya; Andreas Walz; Bjoern Ewert
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-03-29
Also published as: WO2018059817A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts (9) in einer Umgebung (4) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen jeweils ein Abstandswert (12) von einem Ultraschallsensor (5) empfangen wird, wobei der Abstandswert (12) ein Echo eines von dem Ultraschallsensor (5) ausgesendeten Ultraschallsignals beschreibt, und das Objekt (9) anhand der Abstandswerte (12) erkannt wird, wobei eine Mehrzahl von Abstandswerten (12) ausgewählt wird, eine Streuung der Abstandswerte (12) bestimmt wird, die Abstandswerte (12) anhand der Streuung als verrauscht (N) oder als ruhig (Q) klassifiziert werden und die Abstandswerte (12) als von dem Objekt (9) stammend erkannt werden, falls die Abstandswerte (12) als ruhig (Q) klassifiziert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, bei welchem in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen jeweils ein Abstandswert von einem Ultraschallsensor empfangen wird, wobei der Abstandswert ein Echo eines von dem Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignals beschreibt, und das Objekt anhand der Abstandswerte erkannt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf Ultraschallsensoren für Kraftfahrzeuge. Derartige Ultraschallsensoren können beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, welches dazu dient, einen Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Solche Ultraschallsensoren werden üblicherweise in Parkhilfesystemen eingesetzt. Darüber hinaus finden die Ultraschallsensoren Verwendung in Fahrerassistenzsystemen, welche beispielsweise als Totwinkelassistent oder als Spurwechselassistent ausgebildet sind. Mit den Ultraschallsensoren werden Abstandswerte bereitgestellt, welche den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreiben.
Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Ultraschallsensoren dazu zu verwenden, Nässe auf einer Fahrbahn zu erkennen. Hierzu beschreibt die DE 10 2015 015 022 A1 eine Vorrichtung zur Ermittlung von Nässe auf einer Fahrbahn, welche eine an einem Heck eines Fahrzeugs angeordnete und zur Erfassung von Gischt in einem hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereich ausgebildete Heckerfassungseinheit umfasst. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine weitere Erfassungseinheit zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung, deren Erfassungsbereich sich von einem Erfassungsbereich der Heckerfassungseinheit unterscheidet. Beispielsweise kann das Fahrzeug Ultraschallsensoren umfassen.
Darüber hinaus beschreibt die DE 198 43 563 A1 eine Vorrichtung zur Erfassung von Nässe auf einem Untergrund. Die Vorrichtung umfasst einen Sensor zum Erfassen der Sprühnässe, welche aufgewirbelt wird. Hierzu wird mit dem Sensor eine Ultraschallwelle ausgesendet und das zurückgeworfene Echo empfangen. Dabei ist es vorgesehen, dass das von dem Sensor überwachte Volumen einen Bereich des Untergrunds einschließt, sodass von dort reflektierte Echos vom Sensor empfangen und nachgewiesen werden können. Aufgrund der unterschiedlichen Laufzeiten der Echosignale kann zwischen aufgewirbelten Wassertropfen und dem Untergrund unterschieden werden. Um ein praktisch untergrundfreies Signal von den aufgewirbelten Wassertropfen zu erhalten, genügt es, das vom Sensor empfangene Echosignal nur während eines Zeitintervalls auszuwerten, wobei Zeitpunkte des Zeitintervalls nach Zweckmäßigkeitspunkten weitgehend willkürlich vor Einsetzen des Echosignals vom Untergrund gewählt werden können.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie Objekte in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs mithilfe eines Ultraschallsensors zuverlässiger erfasst werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Steuergerät, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Erkennen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs wird insbesondere in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen jeweils ein Abstandswert von einem Ultraschallsensor empfangen. Der Abstandswert beschreibt insbesondere ein Echo eines von dem Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignals. Darüber hinaus wird das Objekt bevorzugt anhand der Abstandswerte erkannt. Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Abstandswerten ausgewählt wird, und eine Streuung der Abstandswerte bestimmt wird. Dabei werden die Abstandswerte bevorzugt als verrauscht oder als ruhig klassifiziert. Ferner werden die Abstandswerte als von dem Objekt stammend erkannt, falls die Abstandswerte als ruhig klassifiziert werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erkennen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen jeweils ein Abstandswert von einem Ultraschallsensor empfangen, wobei der Abstandswert ein Echo eines von dem Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignals beschreibt. Ferner wird das Objekt anhand der Abstandswerte erkannt. Des Weiteren wird eine Mehrzahl von Abstandswerten ausgewählt und eine Streuung der Abstandswerte wird bestimmt. Darüber hinaus werden die Abstandswerte anhand der Streuung als verrauscht oder als ruhig klassifiziert. Schließlich werden die Abstandswerte als von dem Objekt stammend erkannt, falls die Abstandswerte als ruhig klassifiziert werden.
Mithilfe des Verfahrens soll zumindest ein Objekt erkannt werden, welches sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet. Das Verfahren kann beispielsweise mit einem elektronischen Steuergerät des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Dieses Steuergerät empfängt Abstandswerte von dem Ultraschallsensor. Mit dem Steuergerät bzw. mit dem Ultraschallsensor können zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden. In jedem Messzyklus wird dabei ein Abstandswert von dem Ultraschallsensor bestimmt und an das Steuergerät übertragen. Der Abstandswert beschreibt insbesondere den Abstand zwischen dem Ultraschallsensor und dem Objekt. Der Abstandswert beschreibt ein Echo des Ultraschallsignals, das von dem Ultraschallsensor ausgesendet wurde und welches von dem Objekt reflektiert wurde. Während eines Messzyklus kann also mit dem Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet werden und das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal als Echo empfangen werden. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des Echos des Ultraschallsignals kann dann der Abstand zwischen dem Ultraschallsensor und dem Objekt bestimmt werden. Auf Grundlage der Abstandswerte kann überprüft werden, ob sich ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet und ob gegebenenfalls eine Kollision mit diesem Objekt drohen kann. Falls die Kollision mit dem Objekt drohen kann, kann eine entsprechende Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden oder es kann ein Eingriff in eine Lenkung, ein Bremssystem oder einen Antriebsmotor durchgeführt werden.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Abstandswerten ausgewählt wird. Darüber hinaus wird eine Streuung der Abstandswerte bestimmt. Auf Grundlage dieser Streuung werden dann die Abstandswerte als verrauscht oder als ruhig klassifiziert. Die Streuung der Abstandswerte kann insbesondere ein Rauschen der Abstandswerte beschreiben. Falls die Abstandswerte eine hohe Streuung aufweisen, werden diese als verrauscht klassifiziert. Falls die Abstandswerte aber eine verhältnismäßig geringe Streuung aufweisen, werden diese als ruhig klassifiziert. In Abhängigkeit von der Streuung der Abstandswerte wird dann überprüft, ob diese tatsächlich von dem Objekt stammen. Nur wenn die Abstandswerte als ruhig klassifiziert werden, werden diese auch als von dem Objekt stammend angesehen. Hierbei wird berücksichtigt, dass bei Abstandswerten, die eine hohe Streuung oder ein hohes Rauschen aufweisen, nicht zuverlässig entschieden werden kann, ob diese Abstandswerte tatsächlich ein Objekt beschreiben oder von einem Objekt stammen. Nur wenn die Streuung der Abstandswerte verhältnismäßig gering ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Abstandswerte von dem Objekt stammen bzw. diese das Objekt beschreiben. Somit kann das Objekt zuverlässig erkannt werden.
Bevorzugt werden die Abstandswerte als von Spritzwasser und/oder Regen stammend erkannt, falls die Abstandswerte als verrauscht klassifiziert werden. Falls die Abstandswerte eine verhältnismäßig hohe Streuung aufweisen, kann davon ausgegangen werden, dass diese von Spritzwasser stammen. Dieses Spritzwasser entsteht, wenn sich Wasser oder eine Flüssigkeit auf der Fahrbahn befindet und diese durch die auf der Fahrbahn abrollenden Reifen des Kraftfahrzeugs aufgeschleudert werden. Bei dem Spritzwasser kann es sich um einzelne Wassertropfen handeln, welche aufgeschleudert werden oder aber auch einen Wasserstrahl bzw. um Gischt. Es kann aber auch der Fall auftreten, dass die Abstandswerte von Regen bzw. Regentropfen stammen. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs bei nasser Fahrbahn oder bei Regen kann also der Fall auftreten, dass das von dem Ultraschallsensor ausgesendete Ultraschallsignal an den Wassertropfen bzw. dem aufgeschleuderten Wasser reflektiert wird. Ferner kann der Fall auftreten, dass diese Abstandswerte als von einem realen Objekt stammend, interpretiert werden. Dadurch, dass vorliegend die Streuung der Abstandswerte überprüft wird, kann zwischen realen Objekten in der Umgebung und Reflexionen von Spritzwasser unterschieden werden. Somit können Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zuverlässig erkannt werden.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nässedetektion in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen jeweils ein Abstandswert von einem Ultraschallsensor empfangen, wobei der Abstandswert ein Echo eines von dem Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignals beschreibt. Zudem wird Spritzwasser und/oder Regentropfen anhand der Abstandswerte erkannt. Dabei ist es vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Abstandswerten ausgewählt wird und eine Streuung der Abstandswerte bestimmt wird. Ferner werden die Abstandswerte anhand der Streuung als verrauscht oder als ruhig klassifiziert. Des Weiteren werden die Abstandswerte als von dem Spritzwasser und/oder den Regentropfen stammend erkannt, falls die Abstandswerte als verrauscht klassifiziert werden.
Des Weiteren wird bevorzugt zum Bestimmen der Streuung der Abstandswerte ein Rauschwert anhand eines Vergleichs der Streuung der Abstandswerte bestimmt. Zum Bestimmen der Streuung kann ein integrierter Rauschwert bestimmt werden. Beispielsweise kann zunächst die Mehrzahl von Abstandswerten ausgewählt werden. Die Mehrzahl von Abstandswerten beinhaltet den Abstandswert, der in dem aktuellen Messzyklus bestimmt wurde und zudem Abstandswerte, die in zeitlich vorhergehenden Messzyklen bestimmt wurden. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn zumindest 10 Abstandswerte, bevorzugt zumindest 50 Abstandswerte und besonders bevorzugt zumindest 100 Abstandswerte bestimmt werden. Die Anzahl der ausgewählten Abstandswerte wurde in Versuchen bestimmt. Von diesen ausgewählten Abstandswerten kann dann die Standardabweichung berechnet werden. Auf Grundlage der Streuung und/oder der Standardabweichung der Abstandswerte kann dann der Rauschwert den aufeinanderfolgenden Messzyklen bestimmt werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Bestimmung der Streuung der Abstandswerte.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Rauschwert schrittweise erhöht, falls die Streuung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und der Rauschwert wird schrittweise verringert, falls die Streuung den vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Beispielsweise kann der Rauschwert anhand eines Zählers ermittelt werden, der hochgezählt wird, sobald die Standardabweichung bzw. die Streuung der Abstandswerte den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Sobald die Standardabweichung oder die Streuung der Abstandswerte wieder unterhalb des Schwellenwerts liegt, kann der Zähler wieder runtergezählt werden. Dabei kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Schrittweite bei dem Erhöhen des Rauschwerts geringer ist als die Schrittweite bei dem Verringern des Rauschwerts. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Geschwindigkeit, mit welcher der Rauschwert schrittweise erhöht ist geringer ist als eine Geschwindigkeit mit der der Rauschwert schrittweise verringert wird. Somit kann der Rauschwert auch bei Schwankungen oder einem Nicht-Empfangen von Abstandswerten zuverlässig bestimmt werden.
Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Rauschwert bestimmt wird, solange eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 20 km/h und 70 km/h liegen. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitsgrenzwert 30 km/h oder 50 km/h betragen. Es hat sich herausgestellt, dass Spritzwasser oder Gischt üblicherweise erst ab diesem Geschwindigkeitsgrenzwert auftritt. Ab diesem Geschwindigkeitsgrenzwert wird beispielsweise Wasser, das sich auf der Fahrbahnoberfläche befindet, durch abrollenden Reifen des Kraftfahrzeugs auf geschleudert.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Abstandswerte als verrauscht klassifiziert, falls der Rauschwert zumindest einen Grenzwert überschreitet und die Abstandswerte werden als ruhig klassifiziert, falls der Rauschwert zumindest einen Grenzwert unterschreitet. Durch den Vergleich des Rauschwerts mit dem zumindest einen Grenzwert können die Abstandswerte auf einfache und zuverlässige Weise klassifiziert werden. Dafür wird es bevorzugt vorgesehen, dass die Abstandswerte als verrauscht klassifiziert werden, falls der Rauschwert einen zweiten Grenzwert überschreitet und die Abstandswerte als ruhig klassifiziert werden, falls der Rauschwert einen ersten Grenzwert überschreitet, wobei der zweite Grenzwert größer als der erste Grenzwert ist. Mit anderen Worten wird eine Hysterese vorgesehen, auf Grundlage der entschieden wird, ob die Abstandswerte als verrauscht oder als ruhig zu klassifizieren sind. Somit kann auf zuverlässige Weise verhindert werden, dass bei der Klassifizierung der Abstandswerte Schwankungen auftreten.
Ein erfindungsgemäßes Steuergerät für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer vorteilhaften Ausgestaltung davon ausgelegt. Ferner kann ein Computerprogramm vorgesehen sein, das beispielsweise auf einem Speichermedium gespeichert ist, wobei das Computerprogramm zum Ausführen des hier beschriebenen Verfahrens programmiert ist, wenn es auf dem Steuergerät ausgeführt wird.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Steuergerät und zumindest einen Ultraschallsensor. Dabei ist das Fahrerassistenzsystem bevorzugt dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs auszugeben. Wenn das Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt wird, kann dies dem Fahrer des Kraftfahrzeugs angezeigt werden. Dabei kann es ferner vorgesehen sein, dass auf Grundlage der Abstandswerte ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt wird. Falls dieser Abstand einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet, kann eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Bei der Warnung, die an den Fahrer ausgegeben wird, kann die Klassifizierung der Abstandswerte berücksichtigt werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Warnung nur dann an den Fahrer ausgegeben wird, falls die Abstandswerte als ruhig klassifiziert werden. Falls die Abstandswerte aber als verrauscht klassifiziert werden, kann die Warnung unterbleiben oder die Warnung kann verzögert ausgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt ist, eine Lenkung, ein Bremssystem und/oder einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt anzusteuern.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Dabei es insbesondere vorgesehen, dass der zumindest eine Ultraschallsensor des Fahrerassistenzsystems derart an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, dass ein Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs in einem Erfassungsbereich des zumindest einen Ultraschallsensors liegt. Beispielsweise kann der zumindest eine Ultraschallsensor in einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, sodass mit diesem ein Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs bzw. ein toter Winkel in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem bzw. das Kraftfahrzeug mehrere Ultraschallsensoren aufweisen, die in einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Zudem können die Ultraschallsensoren in einem Frontbereich und/oder einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Somit kann insbesondere bei der Überwachung des Totwinkelbereichs zwischen realen Objekten und fälschlicherweise erkannten Objekt infolge von Spritzwasser und/oder Regentropfen unterschieden werden.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Steuergerät, für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem zur Überwachung eines Totwinkelbereichs aufweist;
2 zeitliche Verläufe von Abstandswerten, Standardabweichungen der Abstandswerte, eines Signals zur Warnung, eines Rauschwerts und eines Klassifizierungssignals;
3 zeitliche Verläufe einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, des Rauschwerts und des Klassifizierungssignals; und
4 eine Hysterese zur Bestimmung des Klassifizierungssignals.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems 2 kann ein Totwinkelbereich 3 in einer seitlichen Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 1 überwacht werden. Der Totwinkelbereich 3 ist vorliegend schematisch gezeigt.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen Ultraschallsensor 5. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 sechs Ultraschallsensoren 5. Dabei sind jeweils drei Ultraschallsensoren 5 auf einer Seite des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Vorliegend sind zwei Ultraschallsensoren 4 in einem Bereich 6 des vorderen Stoßfängers, zwei Ultraschallsensoren 5 in einem Bereich 7 des hinteren Stoßfängers und zwei Ultraschallsensoren 5 an jeweiligen Seitenbereichen 8 angeordnet. Mit den Ultraschallsensoren 5 und insbesondere mit den Ultraschallsensoren 5, welche an den Seitenbereichen 8 angeordnet sind, können Objekte 9 in den jeweiligen Totwinkelbereichen 3 erkannt werden. Zu diesem Zweck kann mit den Ultraschallsensoren 5 während einer Sendephase ein Ultraschallsignal ausgesendet werden. In einer sich eine Sendephase anschließenden Empfangsphase können Echos des von dem Objekt 9 reflektierten Ultraschallsignals wieder empfangen werden.
Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 ein elektronisches Steuergerät 10, welches zur Datenübertragung mit den Ultraschallsensoren 5 verbunden ist. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mithilfe des elektronischen Steuergeräts 10 können die Sensordaten von den jeweiligen Ultraschallsensoren 5 empfangen werden. Das Steuergerät 10 kann die Sensordaten von den Ultraschallsensoren 5 entsprechend auswerten und somit bestimmen, ob sich das Objekt 9 in dem Totwinkelbereich 3 befindet. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Ausgabeeinrichtung 11, mittels welcher an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 eine Warnung ausgegeben werden kann, falls sich das Objekt 9 in dem Totwinkelbereich 3 befindet. Die Ausgabeeinrichtung 11 kann beispielsweise eine optische, eine akustische und/oder eine haptische Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgeben.
Zum Erkennen des Objekts 9 in der Umgebung 4 bzw. in dem Totwinkelbereich 3 werden zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt. In jedem Messzyklus ein Abstandswert 12 mithilfe des Ultraschallsensors 5 bereitgestellt und an das Steuergerät 10 übertragen. Somit liegt dem Steuergerät 10 eine zeitliche Abfolge von Abstandswerten 12 vor. Zum Erkennen des Objekts 9 wird eine vorbestimmte Anzahl der Abstandswerte 12 ausgewählt. Beispielsweise können 100 Abstandswerte 12 ausgewählt werden. Von diesen Abstandswerten 12 kann dann die Streuung bzw. die Standardabweichung bestimmt werden. Auf Grundlage der Standardabweichung kann dann wiederum ein Rauschwert 14 bestimmt werden, welcher das Rauschen der Abstandswerte 12 beschreibt. Dieser Rauschwert 14 wird dann wiederum verwendet, um ein Klassifizierungssignal 15 zu bestimmen, welches die Abstandswerte 12 klassifiziert. Dabei können die Abstandswerte 12 als ruhig Q oder als verrauscht N klassifiziert werden. Das Klassifizierungssignal 15 wird dann dazu verwendet, um zu unterscheiden, ob die Abstandswerte 12 tatsächlich von dem Objekt 9 stammen oder ob diese von Spritzwasser und/oder Regentropfen stammend.
2 zeigt die zeitlichen Verläufe von Abstandswerten 12, Standardabweichungen der Abstandswerte 12, eines Warnsignals 13, eines Rauschwerts 14 sowie eines Klassifizierungssignals 15. Dabei sind unterschiedliche Zustände dargestellt. Der Bereich I beschreibt den Zustand, in dem sich das Objekt 9 in der Umgebung 4 bzw. in dem Totwinkelbereich 3 befindet. Der Bereich II beschreibt einen Zustand, bei dem eine Fahrbahn, auf der sich das Kraftfahrzeug 1 befindet, trocken ist, und sich kein Objekt 9 in der Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Der Bereich III beschreibt Abstandswerte 12, welche von Spritzwasser stammen. Der Bereich IV beschreibt einen Zustand, bei dem keine Abstandswerte 12 erfasst werden.
In dem Bereich I sind die Abstandswerte 12 in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen, für den Fall, dass das Kraftfahrzeug 1 an dem Objekt 9 vorbeibewegt wird. Anhand der Linien 16, welche die Standardabweichung bzw. die Streuung der Abstandswerte 12 beschreiben, ist zu erkennen, dass die Abstandswerte 12 eine verhältnismäßig geringe Streuung aufweisen. Das Warnsignal 13 wird in diesem Fall von einem Wert 0 auf einen Wert 1 erhöht, da der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 9 einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. In diesem Fall wird eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben.
Der Bereich III beschreibt einen Zustand, bei dem die Abstandswerte 12 Spritzwasser beschreiben, welches von den Rädern des Kraftfahrzeugs 1 aufgeschleudert wird. Auch an diesem Spritzwasser bzw. an diesen Wassertropfen wird das von dem Ultraschallsensor 5 ausgesendete Ultraschallsignal reflektiert. Anhand der Linien 16, die die Standardabweichung beschreiben, ist zu erkennen, dass die Abstandswerte 12 eine deutliche Streuung aufweisen. Auch in diesem Fall wird das Warnsignal 13 auf den Wert 1 erhöht, weil die Abstandswerte 12 fälschlicherweise als von dem Objekt 9 stammend erkannt werden.
Um eine Warnung, die infolge der erfassten Regentropfen und/oder des erfassten Spritzwassers an den Fahrer ausgegeben werden, zu vermeiden, wird der Rauschwert 14 bestimmt. Zum Bestimmen des Rauschwerts 14 wird zum Bestimmen des Rauschwerts 14 wird die Standardabweichung der Abstandswerte 12 mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen. Sobald die Standardabweichung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird der Rauschwert 14 erhöht. In gleicher Weise wird der Rauschwert 14 reduziert, falls die Standardabweichung wieder unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts liegt. Der Rauschwert 14 kann also in Form eines Zählers bereitgestellt werden. Darüber hinaus wird das Klassifizierungssignal 15 auf Grundlage des Rauschwerts 14 bestimmt. Beispielsweise kann überprüft werden, ob der Rauschwert 14 zumindest einen Grenzwert T1, T2 überschreitet. Das Klassifizierungssignal 15 kann auch als Flag bezeichnet werden. Falls dieses Flag gesetzt ist bzw. das Klassifizierungssignal 15 den Wert 1 erreicht, wird die Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 nicht oder zu einem späteren Zeitpunkt ausgegeben.
3 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1, des Rauschwerts 14 sowie des Klassifizierungssignals 15. Hierbei ist zu erkennen, dass der Rauschwert 14 bestimmt wird, solange die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 einen Geschwindigkeitsgrenzwert Tv überschreitet. Der Geschwindigkeitsgrenzwert Tv kann beispielsweise 30 km/h oder 50 km/h betragen. Erst ab dem Geschwindigkeitsgrenzwert Tv entsteht üblicherweise Spritzwasser, das von den Rädern des Kraftfahrzeugs 1 aufgeschleudert wird.
4 beschreibt die Bestimmung des Klassifizierungssignals 15. Das Klassifizierungssignal 15 weist zunächst den Wert 0, welcher einem Zustand „ruhig“ Q entspricht. Falls der Rauschwert 14 einen zweiten Schwellenwert T2 überschreitet, ändert das Klassifizierungssignal 15 seinen Wert von 0 auf 1. Dies entspricht einem Zustand „verrauscht“ N. Falls der Rauschwert 14 einen ersten Schwellwert T1, welcher kleiner als der zweite Schwellwert T2 ist, unterschreitet wird wieder der Zustand ruhig Q angenommen. Durch diese Hysterese können Schwankungen in dem Klassifizierungssignal 15 verhindert 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 102015015022 A1 [0003]
DE 19843563 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Erkennen eines Objekts (9) in einer Umgebung (4) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen jeweils ein Abstandswert (12) von einem Ultraschallsensor (5) empfangen wird, wobei der Abstandswert (12) ein Echo eines von dem Ultraschallsensor (5) ausgesendeten Ultraschallsignals beschreibt, und das Objekt (9) anhand der Abstandswerte (12) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Abstandswerten (12) ausgewählt wird, eine Streuung der Abstandswerte (12) bestimmt wird, die Abstandswerte (12) anhand der Streuung als verrauscht (N) oder als ruhig (Q) klassifiziert werden und die Abstandswerte (12) als von dem Objekt (9) stammend erkannt werden, falls die Abstandswerte (12) als ruhig (Q) klassifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandswerte (12) als von Spritzwasser und/oder Regentropfen stammend erkannt werden, falls die Abstandswerte (12) als verrauscht (N) klassifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen der Streuung der Abstandswerte (12) ein Rauschwert (14) anhand eines Vergleichs der Streuung der Abstandswerte (12) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauschwert (14) schrittweise erhöht wird, falls die Streuung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und der Rauschwert (14) schrittweise verringert wird, falls die Streuung den vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauschwert (14) bestimmt wird, solange eine Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs (1) einen vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert (Tv) überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandswerte (12) als verrauscht (N) klassifiziert werden, falls der Rauschwert (14) zumindest einen Grenzwert (T1, T2) überschreitet und die Abstandswerte (12) als ruhig (Q) klassifiziert werden, falls der Rauschwert (14) den zumindest einen Grenzwert (T1, T2) unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandswerte (12) als verrauscht (N) klassifiziert werden, falls der Rauschwert (14) einen zweiten Grenzwert (T2) überschreitet und die Abstandswerte (12) als ruhig (Q) klassifiziert werden, falls der Rauschwert (14) einen ersten Grenzwert (T1) unterschreitet, wobei der zweite Grenzwert (T2) größer als der erste Grenzwert (T1) ist.
Steuergerät (10) für ein Fahrerassistenzsystem (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
Fahrerassistenzsystem (2) mit einem Steuergerät (10) nach Anspruch 8 und mit zumindest einem Ultraschallsensor (5).
Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (2) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt (9) eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) auszugeben.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 9 oder 10.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Ultraschallsensor (5) des Fahrerassistenzsystems (2) derart an dem Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist, dass ein Totwinkelbereich (3) des Kraftfahrzeugs (1) in einem Erfassungsbereich des zumindest einen Ultraschallsensors (5) liegt.