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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen ersten Umgebungssensor zur Überwachung des toten Winkels, wenigstens einen zweiten Umgebungssensor, der einen zweiten Bereich an einer hinteren Stirnseite des Fahrzeugs überwacht, und eine Steuerungseinheit, die ausgeführt ist, Sensorsignale des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors zu empfangen, wobei die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Objekterkennung in dem toten Winkel basierend den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und eine Objekterkennung in dem zweiten Bereich basierend den Sensorsignalen des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors durchzuführen, und die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Totwinkelwarnung bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts in dem toten Winkel auszugeben.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug mit einem obigen Fah rerassistenzsystem.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs, umfassend die Schritte Überwachen des toten Winkels mit wenigstens einem ersten Umgebungssensor, Überwachen eines zweiten Bereichs mit wenigstens einem zweiten Umgebungssensors, Empfangen von Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors, Erkennen von Objekten in dem toten Winkel basierend auf den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors, und Ausgeben einer Totwinkelwarnung bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts in dem toten Winkel.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch eine elektronische Steuerungseinheit mit mindestens einem Prozessor, wenn das Programm durch die elektronische Steuerungseinheit abgearbeitet wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das obige Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Steuerungseinheit abgearbeitet wird.
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Ein toter Winkel bei einem Fahrzeug betrifft einen Bereich seitlich neben dem Fahrzeug, der von einem Fahrer weder unmittelbar eingesehen werden kann noch im Sichtfeld eines Seitenspiegels liegt. Der tote Winkel ist im Fahrzeugbau normgemäß vorgegeben. Der Bereich des toten Winkels erstreckt sich entsprechend neben dem Fahrzeug von einer Fahrerposition in Richtung nach hinten bis hinter das Fahrzeug, typischerweise in einem Bereich bis etwa 3 Meter hinter das Fahrzeug. Der tote Winkel besitzt eine Breite von 2,5 Meter bis 3 Metern neben dem Fahrzeug. Auch wenn ein Teilbereich dieses genormten toten Winkels in der Praxis einsehbar ist, wird typischerweise dieser gesamte Bereich neben und hinter dem Fahrzeug zu dem Bereich des toten Winkels gerechnet. Ein toter Winkel existiert sowohl auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs wie auch auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs.
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Ein Fahrerassistenzsystem zur Totwinkelüberwachung umfasst heutzutage einen oder üblicherweise mehrere Umgebungssensoren, die entlang einer Längsseite des Fahrzeugs angeordnet sind und eine Annäherung von Objekten in diesem Bereich erfassen. Wenn ein erster Umgebungssensor während der Fahrt ein Objekt erfasst, kann entsprechend eine Totwinkelwarnung ausgegeben werden, insbesondere wenn das Objekt sich annähert. Dabei wird die Totwinkelüberwachung unabhängig für eine Fahrer- und eine Beifahrerseite des Fahrzeugs durchgeführt. Als Umgebungssensoren werden heutzutage meist Ultraschallsensoren verwendet, die zuverlässig und gleichzeitig kostengünstig sind. Außerdem können die Ultraschallsensoren für verschiedene Fahrerassistenzsysteme gemeinsame verwendet werden, so dass nicht für jedes Fahrerassistenzsystem separate Ultraschallsensoren verwendet werden müssen. Beispielhaft seien hier Parkassistenzsysteme genannt, die Ultraschallsensoren zur Überwachung einer Umgebung des Fahrzeugs verwenden, insbesondere an einer vorderen und/oder hinteren Stoßstange, also an einer vorderen und/oder hinteren Stirnseite des Fahrzeugs.
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Ein häufig auftretendes Problem bei der Totwinkelüberwachung ist, dass die Ultraschallsensoren Gischt, d.h. von einer Fahrbahn aufspritzendes Wasser, erfassen. Dies betrifft insbesondere von dem eigenen Fahrzeug aufgespritztes Wasser, welches sich in Nähe der Umgebungssensoren des Fahrzeugs befindet. Wenn die Gischt als sich annäherndes Objekt erfasst wird, führt dies dazu, dass eine falsche Totwinkelwarnung ausgegeben werden kann. Dies gilt insbesondere für eine Totwinkelerfassung am hinteren Ende des Fahrzeugs, da dort insbesondere das Auftreten von Gischt oder Sprühnässe durch das eigene Fahrzeug mit einer entsprechend hohen Konzentration zu erwarten ist. Zwar wird Gischt hauptsächlich hinter dem eigenen Fahrzeug aufgewirbelt, allerdings ist meist noch zumindest ein Teil der Gischt in dem toten Winkel sichtbar. Gischt betrifft aber prinzipiell auch Gischt durch neben dem eigenen Fahrzeug befindliche Fahrzeuge, entweder durch Fahrzeuge, die sich in einer gleichen Fahrtrichtung bewegen, also überholte oder überholende Fahrzeuge, wie auch durch Fahrzeuge, die sich in einer entgegengesetzten Fahrtrichtung bewegen.
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In diesem Zusammenhang sind aus der
DE 10 2010 033 207 A1 ein Verfahren und Vorrichtung zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug bekannt. Bei dem Verfahren wird zu vorgegebenen Messzeitpunkten von mindestens einem Ultraschallsensor ein Sendesignal ausgesendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal empfangen, wobei für jedes empfangene Echosignal durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt ermittelt wird. Um eine Analyse der empfangenen Echosignale zur Erkennung von realen Objekten und/oder von Störquellen als mögliche Objekte zu ermöglichen, wird aus den zu einem Messzeitpunkt ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster der empfangenen Echosignale für den korrespondierenden Messzeitpunkt bestimmt, wobei zur Erkennung eines realen Objekts und/oder einer Störquelle als mögliches Objekt Parameter von Abstandsmustern miteinander verglichen werden, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten erfasst werden.
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Weiter ist aus der
DE 19843563 A1 eine Vorrichtung zur Erfassung von Nässe auf einem Untergrund bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen auf dem Untergrund beweglichen Körper zum Aufwirbeln von Sprühnässe von dem Untergrund und einen Sensor zum Erfassen der Sprühnässe. Die Vorrichtung wird zum Erfassen von Fahrbahnnässe in Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei das Kraftfahrzeug selber der bewegliche Körper sein kann.
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Aus der
DE 10 2005 023 696 A1 ist eine Überwachungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Ultraschallsensoren bekannt. Mit Ultraschallsignalen werden Abstände zu Hindernissen der Umgebung des Fahrzeugs gemessen. Die Ultraschallsensoren dienen dabei auch dazu, zu detektieren, ob es regnet. Hierzu wird eine Anregung der Ultraschallsensoren in Bezug auf auftreffende Regentropfen ausgewertet.
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Die
DE 10 2010 021 053 B3 betrifft ein Verfahren zur Detektion von Störungen des Messbetriebs einer Ultraschall-Messanordnung eines Kraftfahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten, insbesondere Geschwindigkeiten ab 50 km/h. Die wenigstens einen Ultraschall-Sensor umfassende Ultraschall-Messanordnung als Ausgangsdaten wenigstens einen den Abstand zu dem nächstgelegenen, im Erfassungsbereich des wenigstens einen zur Messung bezüglich des Radius genutzten Sensors liegenden Objekts beschreibenden Radius umfassen, wobei eine Störung des Messbetriebs in Abhängigkeit wenigstens eines Vergleichs des Radius' mit einem insbesondere geschwindigkeitsabhängigen Mindestradius ermittelt wird.
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Weiter ist aus der
EP 2 388 618 B1 ein Verfahren zur Detektion von Störungen des Messbetriebs einer Ultraschall-Messanordnung eines Kraftfahrzeugs bei Geschwindigkeiten ab 50 km/h bekannt. Die wenigstens einen Ultraschall-Sensor umfassende Ultraschall-Messanordnung umfasst als Ausgangsdaten wenigstens einen den Abstand zu dem nächstgelegenen, im Erfassungsbereich des wenigstens einen zur Messung bezüglich des Radius genutzten Sensors liegenden Objekts beschreibenden Radius. Eine Störung des Messbetriebs wird in Abhängigkeit wenigstens eines Vergleichs des Radius mit einem geschwindigkeitsabhängigen Mindestradius ermittelt, wobei der Mindestradius mit der Geschwindigkeit ansteigt.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, ein Verfahren zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs, ein Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln zur Ausführung des obigen Verfahrens, und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des obigen Verfahrens anzugeben, die eine zuverlässige Erkennung von sich in einem toten Winkel des Fahrzeugs befindlichen Objekten und eine Vermeidung von Fehlalarmen bei der Totwinkelüberwachung insbesondere durch Gischt gewährleisten.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Fahrerassistenzsystem zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs angegeben, umfassend wenigstens einen ersten Umgebungssensor zur Überwachung des toten Winkels, wenigstens einen zweiten Umgebungssensor, der einen zweiten Bereich an einer hinteren Stirnseite des Fahrzeugs überwacht, und eine Steuerungseinheit, die ausgeführt ist, Sensorsignale des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors zu empfangen, wobei die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Objekterkennung in dem toten Winkel basierend den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und eine Objekterkennung in dem zweiten Bereich basierend den Sensorsignalen des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors durchzuführen, die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt basierend auf der Objekterkennung in dem toten Winkel und in dem zweiten Bereich zu bestimmen, und die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Totwinkelwarnung bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts in dem toten Winkel auszugeben, wenn die Wahrscheinlichkeit Erkennung von Gischt unter einem Grenzwert liegt.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrzeug mit einem obigen Fahrerassistenzsystem angegeben.
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Weiter ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs angegeben, umfassend die Schritte Überwachen des toten Winkels mit wenigstens einem ersten Umgebungssensor, Überwachen eines zweiten Bereichs mit wenigstens einem zweiten Umgebungssensors, Empfangen von Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors, Erkennen von Objekten in dem toten Winkel basierend auf den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors, Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt basierend auf der Objekterkennung in dem toten Winkel und in dem zweiten Bereich, und Ausgeben einer Totwinkelwarnung bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts in dem toten Winkel, wenn die Wahrscheinlichkeit der Erkennung von Gischt unter einem Grenzwert liegt.
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Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Datenverarbeitungsprogramm angegeben mit Programmcodemitteln zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch eine elektronische Steuerungseinheit mit mindestens einem Prozessor, wenn das Programm durch die elektronische Steuerungseinheit abgearbeitet wird.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Computerprogrammprodukt angegeben mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das obige Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Steuerungseinheit abgearbeitet wird.
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Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, Fehlalarme bei der Totwinkelerkennung durch eine verbesserte Erkennung von Gischt zu reduzieren bzw. zu vermeiden, wobei die Erkennung von Gischt dadurch verbessert wird, dass zu den Sensordaten von dem wenigstens einen ersten Umgebungssensor zur Überwachung des toten Winkels zusätzlich Sensordaten von dem wenigstens einen zweiten Umgebungssensor zur Überwachung des wenigstens einen zweiten Bereichs herangezogen werden. Dadurch kann die Erkennung von Gischt mit einer erhöhten Zuverlässigkeit durchgeführt werden. Der wenigstens eine zweite Umgebungssensor umfasst zwar nicht den toten Winkel, liefert aber zusätzliche Anhaltspunkte für das Vorhandensein von Gischt in dem toten Winkel. Die Objekterkennung liefert sowohl für den toten Winkel wie auch für den zweiten Bereich Informationen über ein Auftreten von Gischt, so dass daraus eine Wahrscheinlichkeit ermittelt werden kann, dass das von dem wenigstens einen ersten Umgebungssensor erfasst Objekt Gischt ist, und kein Objekt, für das eine Totwinkelwarnung ausgegeben werden muss. Dabei wird beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Gischt im Bereich des toten Winkels dadurch vergrößert, wenn auch in dem zweiten Bereich Gischt erfasst wird, wie nachstehend mit mehr Details erläutert ist. Die Sensorinformationen des wenigstens einen ersten und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors können dabei unterschiedlich in die Berechnung der Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt in dem Bereich des toten Winkels einfließen und beispielsweise gewichtet werden. Der zweite Bereich gehört dabei typischerweise nicht zu dem toten Winkel.
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Der wenigstens eine erste Umgebungssensor zur Überwachung des toten Winkels ist typischerweise an der Längsseite des Fahrzeugs angeordnet, um den toten Winkel zu überwachen. Vorzugsweise umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Mehrzahl erste Umgebungssensoren, die entlang der Längsseite des Fahrzeugs angeordnet sind. Da Gischt typischerweise hinter dem eigenen Fahrzeug auftritt, ist bei mehreren ersten Umgebungssensoren insbesondere ein in Fahrzeugrichtung hinterer erster Umgebungssensor in Bezug auf ein Auftreten von Gischt zu überwachen. Gischt betrifft aber prinzipiell auch Gischt durch neben dem eigenen Fahrzeug befindliche Fahrzeuge, entweder durch Fahrzeuge, die sich in einer gleichen Fahrtrichtung bewegen, also überholte oder überholende Fahrzeuge, wie auch durch Fahrzeuge, die sich in einer entgegengesetzten Fahrtrichtung bewegen.
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Entsprechend kann ein zweiter Umgebungssensor vorgesehen sein, oder eine Mehrzahl zweiter Umgebungssensoren, um den zweiten Bereich zu überwachen und Objekte in dem zweiten Bereich zu erkennen. Der zweite Bereich kann sich beispielsweise an den toten Winkel anschließen, oder auch in einem anderen Bereich positioniert sein.
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Die Steuerungseinheit ist eine Recheneinheit mit einem Prozessor und einem Speicher, wie sie in Fahrzeugen typischerweise zur Steuerung verwendet wird. Die Steuerungseinheit ist über einen Fahrzeugbus, der beispielsweise ein CAN-Bus oder ein anderer in Fahrzeugen üblicher Datenbus sein kann, mit den Umgebungssensoren verbunden ist, und die entsprechenden Sensorsignale von diesen empfängt. Die Steuerungseinheit ist auch über den Fahrzeugbus mit einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der Totwinkelwarnung verbunden.
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Die Objekterkennung in dem toten Winkel bzw. in dem zweiten Bereich kann in der Steuerungseinheit selber basierend auf den entsprechenden Sensorsignalen durchgeführt werden. Alternativ kann aber bereits in dem entsprechenden Umgebungssensor eine Verarbeitung oder zumindest eine Vorverarbeitung der Sensorsignale durchgeführt werden, um Objekte in dem Bereich zu erkennen. Die entsprechende Funktionalität der Steuerungseinheit ist dann an den jeweiligen Umgebungssensor ausgelagert.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerungseinheit ausgeführt, eine Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt basierend auf der Objekterkennung in dem toten Winkel und in dem zweiten Bereich basierend auf einer Mustererkennung ausgehend von den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors durchzuführen. Entsprechend umfasst der Schritt des Bestimmens einer Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt eine Mustererkennung ausgehend von den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors. Die Mustererkennung kann basierend auf verschiedenen Mustern erfolgen, die Gischt anzeigen oder auch ausschließen können. Die Wahrscheinlichkeit für die Erkennung von Gischt kann also durch die Mustererkennung erhöht oder reduziert werden. Bei der Erkennung von Gischt kann eine Dichte von Objekterfassungen erfolgen. Die Objekterfassung betrifft für den Fall eines Ultraschallsensors eine empfangene Reflektion eines abgestrahlten Signalpulses. Bei einem anderen Umgebungssensor ist die Objekterfassung ein Signal, dass eine Präsenz eines Objekts anzeigt. Bei einer hohen Dichte von Objekterfassungen in einem Bereich, d.h. Objekterfassungen in zeitlicher Nähe erfolgen räumlicher Nähe, d.h. in ähnlichen Abständen von dem Umgebungssensor, ist mit einer hohen Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der erste Umgebungssensor keine Gischt erfasst hat, sondern ein reales Objekt. Die Mustererkennung kann eine Bestimmung einer Standardabweichung von Sensorsignalen umfassen. Dies kann insbesondere verwendet werden, um Gischt zu erkennen. Gischt zeichnet sich typischerweise dadurch aus, dass die Sensorsignale Objekterfassungen enthalten, die sich in kurzer zeitlicher Abfolge ändern, d.h. Objekterfassungen in zeitlicher Nähe erfolgen mit geringer räumlicher Nähe. Die Sensorsignale enthalten somit Informationen, die beispielsweise ähnlich einem Rauschen sind, und als solches identifiziert werden können. Die Mustererkennung kann auch fahrzeugabhängig sein. So kann insbesondere Gischt des eigenen Fahrzeugs bei unterschiedlichen Fahrzeugen unterschiedlich ausgeprägt sein. Dadurch kann sich die Gischt in den Sensorinformationen unterschiedlich niederschlagen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerungseinheit ausgeführt, die Mustererkennung in dem toten Winkel basierend auf einem Muster für Gischt durchzuführen. Entsprechend umfasst der Schritt der Mustererkennung eine Mustererkennung in dem toten Winkel basierend auf einem Muster für Gischt. Gischt zeichnet sich durch ein entsprechendes Muster in den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors aus, das als solches erkannt werden kann. Eine gleichzeitige Erkennung von Gischt mit mehreren ersten Umgebungssensoren, beispielsweise mit rechten und einem linken ersten Umgebungssensor, kann zu einer Verbesserung der Erkennung eines Auftretens von Gischt führen. Bei der Erkennung von Gischt kann eine Dichte von Objekterfassungen erfolgen. Bei einer hohen Dichte von Objekterfassungen in einem Bereich, d.h. Objekterfassungen in zeitlicher Nähe erfolgen räumlicher Nähe, d.h. in ähnlichen Abständen von dem Umgebungssensor, ist mit einer hohen Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der erste Umgebungssensor keine Gischt erfasst hat, sondern ein reales Objekt. Die Mustererkennung kann eine Bestimmung einer Standardabweichung von Sensorsignalen umfassen. Dies kann insbesondere verwendet werden, um Gischt zu erkennen. Gischt zeichnet sich typischerweise dadurch aus, dass die Sensorsignale Objekterfassungen enthalten, die sich in kurzer zeitlicher Abfolge ändern. Die Sensorsignale enthalten somit Informationen, die beispielsweise ähnlich einem Rauschen sind, und als solches identifiziert werden können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine zweite Umgebungssensor an einer hinteren Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet, und die Steuerungseinheit ist ausgeführt, die Mustererkennung in dem in dem zweiten Bereich basierend auf einem Muster für Gischt durchzuführen. Entsprechend ist der wenigstens eine zweite Umgebungssensor an einer hinteren Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet, und der Schritt der Mustererkennung umfasst eine Mustererkennung in dem zweiten Bereich basierend auf einem Muster für Gischt. Zweite Umgebungssensoren an der hinteren Stirnseite des Fahrzeugs erfassen üblicherweise einen Bereich unmittelbar hinter dem Fahrzeug und sind daher gut geeignet, um ein Auftreten von Gischt zu erfassen, insbesondere Gischt durch das eigene Fahrzeug. Gischt zeichnet sich durch ein entsprechendes Muster in den Sensorsignalen des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors aus, das als solches erkannt werden kann. Die Erkennung kann beispielsweise wie für den wenigstens einen ersten Umgebungssensor durchgeführt werden. Eine gleichzeitige Erkennung von Gischt mit mehreren Umgebungssensoren, beispielsweise mit dem wenigstens einen ersten Umgebungssensor und mit einem oder mehreren zweiten Umgebungssensoren, kann zu einer Verbesserung der Erkennung eines Auftretens von Gischt führen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine zweite Umgebungssensor an einer vorderen Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet, und die Steuerungseinheit ist ausgeführt, die Mustererkennung in dem zweiten Bereich basierend auf einem Muster für Regen durchzuführen. Entsprechend ist der wenigstens eine zweite Umgebungssensor an einer vorderen Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet, und der Schritt der Mustererkennung umfasst eine Mustererkennung in dem zweiten Bereich basierend auf einem Muster für Regen. Umgebungssensoren an der vorderen Stirnseite des Fahrzeugs sind zwar üblicherweise nicht oder nur eingeschränkt geeignet, um ein Auftreten von Gischt zu erfassen, insbesondere Gischt durch das eigene Fahrzeug. Allerdings kann eine Erkennung von Regen durch die zweiten Umgebungssensoren an der vorderen Stirnseite des Fahrzeugs einen Hinweis auf ein mögliches Auftreten von Gischt hinter dem eigenen Fahrzeug liefern. Zwar kann auch bei einer aus anderen Gründen nassen Fahrbahn Gischt auftreten, allerdings ist Regen die häufigste Ursache für eine nasse Fahrbahn und somit ein Indiz, welches eine Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Gischt im Bereich des toten Winkels erhöhen kann. Regen zeichnet sich wie Gischt durch ein entsprechendes Muster in den Sensorsignalen des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors aus, so dass Regen als Muster erkannt werden kann.
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Prinzipiell kann auch eine alternative oder zusätzliche Mustererkennung in dem zweiten Bereich für zweite Umgebungssensor an der hinteren Stirnseite des Fahrzeugs basierend auf einem Muster für Regen durchgeführt. Dies kann parallel zur Erfassung von Gischt erfolgen.
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Weiterhin ist es möglich, dass eine Mehrzahl zweite Umgebungssensoren an dem Fahrzeug angeordnet sind, wobei wenigstens ein zweiter Umgebungssensor an der vorderen Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet ist, und wenigstens ein zweiter Umgebungssensor an der hinteren Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Entsprechend kann, wie oben beschrieben, mit dem wenigstens einen zweiten Umgebungssensor an der vorderen Stirnseite des Fahrzeugs ein Muster für Regen erfasst werden, und mit dem wenigstens einen zweiten Umgebungssensor an der hinteren Stirnseite des Fahrzeugs kann ein Muster für Gischt erfasst werden. Die Informationen können gemeinsam in der Steuerungseinheit verarbeitet werden, um die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Gischt zu verbessern.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind der wenigstens eine erste Umgebungssensor und/oder der wenigstens eine zweite Umgebungssensor als Ultraschallsensoren ausgeführt. Ultraschallsensoren sind als solche im Stand der Technik bekannt und werden zur Überwachung eines Nahfelds um das Fahrzeug verwendet. Mit den Ultraschallsensoren können Objekte in einer maximalen Entfernung von ca. 3 bis 5 Metern erfasst werden. Ultraschallsensoren sind im Stand der Technik bewährt, außerdem kostengünstig und leicht verfügbar. Bei Gischt treten bei Ultraschallsensoren typische Echos in einer Entfernung von etwa zwei bis drei Metern auf.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens einer Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt basierend auf der Objekterkennung in dem toten Winkel und in dem zweiten Bereich, ein Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und ein Bestimmen der Wahrscheinlichkeit unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit zu Null. In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein Auftreten von Gischt zumindest von dem eigenen Fahrzeug unterhalb der Grenzgeschwindigkeit nicht relevant ist und entsprechend vernachlässigt werden kann. Dies gilt in erster Näherung auch für Gischt oder Sprühnässe durch andere Fahrzeuge, wenn angenommen wird, dass sich die anderen Fahrzeuge mit einer ähnlichen Geschwindigkeit bewegen. Als Grenzgeschwindigkeit hat sich eine Geschwindigkeit von etwa 50 km/h bis 70 km/h, insbesondere von etwa 60 km/h als geeignet erwiesen, da unterhalb dieser Geschwindigkeiten keine oder nur sehr wenig relevante Gischt erzeugt wird. Somit ist insbesondere im Stadtverkehr mit Verkehrsgeschwindigkeiten von meist nicht mehr als 50 km/h oder sogar weniger davon auszugehen, dass Gischt weder durch das eigene Fahrzeug noch durch anderer Fahrzeuge eine Erkennung von Objekten signifikant beeinträchtigen bzw. zu einer falschen Erkennung von Objekten in dem toten Winkel führen wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragebar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
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Es zeigt
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform mit einem Fahrerassistenzsystem zur Totwinkelüberwachung für zwei tote Winkel an beiden Längsseiten des Fahrzeugs,
- 2 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs aus 1 in einer Verkehrssituation mit einem nachfolgenden Fahrzeug und einem Sichtfeld eines ersten Umgebungssensors des Fahrzeugs,
- 3 ein Diagramm mit Sensorsignalen eines ersten Umgebungssensors des Fahrerassistenzsystems der ersten Ausführungsform, und
- 4 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Verfahrens zur Überwachung von Objekten in einem toten Winkel an einer Längsseite eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Fahrzeug der ersten Ausführungsform.
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Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 12 zur Totwinkelüberwachung für einen toten Winkel 14 an jeder der beiden Längsseiten 16 des Fahrzeugs 10.
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Die zwei toten Winkel 14 sind hier definitionsgemäß zusammen mit einer vorderen Blockierzone 18 dargestellt. Die zwei toten Winkel 14 umfassen jeweils eine notwendige Alarmzone 20 und eine optionale Alarmzone 22. Eine Totwinkelwarnung kann entsprechend ausgelöst werden, wenn ein Objekt 24, hier ein anderes Fahrzeug 24, in der optionalen Alarmzone 22 dem Fahrzeug 10 nähert, während eine Totwinkelwarnung ausgelöst werden muss, wenn sich das Objekt 24 in der notwendigen Alarmzone 20 dem Fahrzeug 10 nähert. Ist das Objekt 24 jedoch in der Blockierzone 18, ist eine Totwinkelwarnung zu blockieren. Diese Zonen 18, 20, 22 beruhen auf einer ISO-Norm und sind in dieser Form universell bekannt.
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Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst jeweils eine Mehrzahl erste Ultraschallsensoren 26, die entlang der jeweiligen Längsseiten 16 des Fahrzeugs 10 angeordnet sind, zur Überwachung des jeweiligen toten Winkels 14. Die ersten Ultraschallsensoren 26 sind erste Umgebungssensoren 26 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst weiterhin eine Mehrzahl zweite Ultraschallsensoren 28, die an einer vorderen Stirnseite 30 und einer hinteren Stirnseite 32 des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Die zweiten Ultraschallsensoren 28 sind zweite Umgebungssensoren 28 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die zweiten Ultraschallsensoren 28 sind ausgeführt und angeordnet, jeweils einen zweiten Bereich 34 zu überwachen, der sich an der jeweiligen Stirnseite 30, 32 befindet. An jeder Stirnseite sind zwei zweite Ultraschallsensoren 28 angeordnet.
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Wie sich beispielsweise aus 2 ergibt, ist der hier betrachtet erste Ultraschallsensor 26 jeweils an einem hinteren stirnseitigen Ende der beiden Längsseiten 16 des Fahrzeugs 10 positioniert. Die an der hinteren Stirnseite 32 positionierten zweiten Ultraschallsensoren 28 schließen sich unmittelbar daran an. Ein entsprechendes Blickfeld 40 des ersten Ultraschallsensors 26 ist beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt. Es stimmt nur teilweise mit dem toten Winkel 14 überein und erstreckt sich insbesondere in den zweiten Bereich 34, der von den zweiten Umgebungssensoren 28 an der hinteren Stirnseite 32 des Fahrzeugs 10 überwacht wird, hinein.
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Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst außerdem eine Steuerungseinheit 36, die über einen Datenbus 38 mit den ersten und zweiten Ultraschallsensoren 26, 28 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 36 empfängt Sensorsignale der ersten und zweiten Ultraschallsensoren 26, 28 über den Datenbus 38.
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Die Steuerungseinheit 36 ist über den Datenbus 38 außerdem mit einer hier nicht gezeigten Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe einer Totwinkelwarnung verbunden. Die Ausgabeeinrichtung kann eine akustische Ausgabeeinrichtung sein, oder eine optische Ausgabeeinrichtung.
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Die Steuerungseinheit 36 ist ausgeführt, eine Objekterkennung in dem toten Winkel 14 basierend den Sensorsignalen der ersten Ultraschallsensoren 26 und eine Objekterkennung in dem zweiten Bereich 34 basierend den Sensorsignalen der zweiten Ultraschallsensoren 28 durchzuführen. Darauf basierend bestimmt die Steuerungseinheit 36 eine Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt 42, wie nachstehend erläutert ist, und gibt bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts 24 in dem toten Winkel 14 eine Totwinkelwarnung aus, wenn die Wahrscheinlichkeit einer Erkennung von Gischt 42 unter einem Grenzwert liegt. Gischt 42 ist in 3, rechter Teil, dargestellt.
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Nachstehend wird unter Bezug auf 4 ein Verfahren zur Überwachung von Objekten 24 in dem toten Winkel 14 an beiden Längsseiten 16 des Fahrzeugs 10 gemäß der ersten, bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren wird mit dem Fahrzeug 10 und dem Fahrerassistenzsystem 12 der ersten Ausführungsform durchgeführt.
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Das Verfahren beginnt mit einem Schritt S100, der ein Überwachen des toten Winkels 14 mit den ersten Ultraschallsensoren 26 umfasst. Das Überwachen des toten Winkels 14 mit den ersten Ultraschallsensoren 26 wird hier kontinuierlich durchgeführt.
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In Schritt S110 erfolgt ein Überwachen des zweiten Bereichs 34 mit den zweiten Ultraschallsensoren 28. Das Überwachen des zweiten Bereichs 34 mit den zweiten Ultraschallsensoren 26 wird ebenfalls kontinuierlich durchgeführt.
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Gemäß Schritt S120 empfängt die Steuerungseinheit 36 Sensorsignale der ersten Ultraschallsensoren 26 und der zweiten Ultraschallsensoren 28. Die Sensorsignale werden von dem jeweiligen ersten bzw. zweiten Ultraschallsensor 26, 28 über den Datenbus 38 an die Steuerungseinheit 36 übertragen.
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In Schritt S130 erfolgt ein Erkennen von Objekten 24 in dem toten Winkel 14 basierend auf den Sensorsignalen der ersten Ultraschallsensoren 26. Die Erkennung wird von der Steuerungseinheit 36 durchgeführt.
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In Schritt S140 wird ein Erkennen von Objekten 24 in dem zweiten Bereich 34 basierend auf den Sensorsignalen der zweiten Ultraschallsensoren 28 durchgeführt. Die Erkennung wird von der Steuerungseinheit 36 durchgeführt. Das Erkennen von Objekten 24 wird unabhängig für zweite Bereiche 34 an einer vorderen Stirnseite 30 und einer hinteren Stirnseite 32 durchgeführt.
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In Schritt S150 erfolgt zunächst ein Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise basieren auf Odometrieinformationen oder Satellitenpositionsinformationen bestimmt werden. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 kleiner als eine Grenzgeschwindigkeit von etwa 60 km/h ist, wird die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen von Gischt auf Null gesetzt, und das Verfahren wird mit Schritt S170 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren mit Schritt S160 fortgesetzt. Alternativ kann der Schritt S150 vor dem Schritt S140 durchgeführt werden.
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In Schritt S160 erfolgt ein Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt 42 basierend auf der Objekterkennung in dem toten Winkel 14 und in dem zweiten Bereich 34. Es wird eine Mustererkennung ausgehend von den Sensorsignalen der ersten Ultraschallsensoren 26 und der zweiten Umgebungssensoren 28 durchgeführt.
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Entsprechend erfolgt eine Mustererkennung in dem toten Winkel 14 und in dem zweiten Bereich 34 an der hinteren Stirnseite 32 des Fahrzeugs 10 basierend auf einem Muster für Gischt 42. Gischt 42 zeichnet sich durch ein entsprechendes Muster in den Sensorsignalen der jeweiligen Ultraschallsensoren 26, 28 aus. Es erfolgt eine Erfassung einer Dichte von Objekterfassungen, d.h. von empfangenen Reflektionen von abgestrahlten Ultraschallpulsen. Bei einer hohe Dichte von Objekterfassungen in zeitlicher Nähe und räumlicher Nähe, d.h. in ähnlichen Abständen von dem jeweiligen Ultraschallsensor 26, 28, ist mit einer hohen Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der entsprechende Ultraschallsensor 26, 28 ein reales Objekt 24 erfasst hat. Eine entsprechende Erfassung des Objekts 24 ist in einem Objektreflektionsabschnitt 44 in 3 dargestellt. Gischt 42 zeichnet sich demgegenüber typischerweise dadurch aus, dass die Sensorsignale Objekterfassungen enthalten, die sich in kurzer zeitlicher Abfolge ändern, d.h. Objekterfassungen in zeitlicher Nähe erfolgen mit geringer räumlicher Nähe und enthalten somit Informationen, die ähnlich einem Rauschen sind und als solches identifiziert werden können. Dazu wird eine Standardabweichung über die Sensorsignale bestimmt. Eine entsprechende Erfassung von Gischt 42 ist in einem Objektreflektionsabschnitt 46 in 3 dargestellt.
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Für den zweiten Bereich 34 an der vorderen Stirnseite 30 des Fahrzeugs 10 erfolgt die Mustererkennung basierend auf einem Muster für Regen. Regen zeichnet sich durch ein entsprechendes Muster in den Sensorsignalen der zweiten Umgebungssensoren 28 aus, das aus wiederholten Einzelreflexen 48 besteht, wie in 3 dargestellt ist. Bei Regen ergibt sich eine niedrige Dichte von Objekterfassungen, die sich in ihrer zeitlichen Abfolge ändern, d.h. in variierenden Abständen von dem jeweiligen zweiten Ultraschallsensor 28. Eine entsprechende Erfassung von Regen ergibt sich aus der Erfassung der Einzelreflexe, wie in 3 dargestellt ist.
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Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das von den ersten Ultraschallsensoren 26 erfasste Objekt 24 Gischt 42 ist, wird ausgehend von der Mustererkennung der ersten Objekterkennung und der Mustererkennung der zweiten Objekterkennung durchgeführt. Die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen von Gischt 42 ist umso höher, je mehr der ersten Ultraschallsensoren 26 und der zweiten Ultraschallsensoren 28 an der hinteren Stirnseite 32 Gischt 42 erkennen. Die Wahrscheinlichkeit für Gischt 42 wird weiter erhöht, wenn einer oder mehrere der zweiten Ultraschallsensoren 28 an der vorderen Stirnseite 30 Regen erkennen.
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In Schritt S170 erfolgt ein Ausgeben einer Totwinkelwarnung bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts 24 in dem toten Winkel 14, wenn die Wahrscheinlichkeit der Erkennung von Gischt 42 unter einem Grenzwert liegt. Der Grenzwert ist positiv und liegt in einem Wahrscheinlichkeitsintervall zwischen Null und eins.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrerassistenzsystem
- 14
- toter Winkel
- 16
- Längsseite
- 18
- Blockierzone
- 20
- notwendige Alarmzone
- 22
- optionale Alarmzone
- 24
- Objekt, anderes Fahrzeug
- 26
- erster Ultraschallsensor, erster Umgebungssensor
- 28
- zweiter Ultraschallsensor, zweiter Umgebungssensor
- 30
- vordere Stirnseite
- 32
- hintere Stirnseite
- 34
- zweiter Bereich
- 36
- Steuerungseinheit
- 38
- Datenbus
- 40
- Blickfeld
- 42
- Gischt
- 44
- Objektreflektionsabschnitt
- 46
- Gischtreflektionsabschnitt
- 48
- Einzelreflex
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010033207 A1 [0009]
- DE 19843563 A1 [0010]
- DE 102005023696 A1 [0011]
- DE 102010021053 B3 [0012]
- EP 2388618 B1 [0013]
