DE102017220269A1

DE102017220269A1 - Fahrerassistenzsystem, fahrzeug und verfahren zum nachverfolgen von objekten

Info

Publication number: DE102017220269A1
Application number: DE102017220269.6A
Authority: DE
Inventors: Paul Cristian Bucataru
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem (1) zum Nachverfolgen von Objekten, umfassend: eine erste Radarsensorvorrichtung (2), die dazu ausgelegt ist, durch Überwachen eines ersten Erfassungsbereichs erste Radardaten zu gewinnen; eine zweite Radarsensorvorrichtung (3), die dazu ausgelegt ist, durch Überwachen eines zweiten Erfassungsbereichs zweite Radardaten zu gewinnen, wobei sich zwischen dem ersten Erfassungsbereich und dem zweiten Erfassungsbereich ein Nichterfassungsbereich erstreckt, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung (2) noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung (3) beobachtet werden kann; und eine Rechenvorrichtung (4), die dazu ausgelegt ist, basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten ein Objekt (7) innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu erfassen und dem erfassten Objekt (7) basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten Objektinformationen zuzuweisen; wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, basierend auf den ersten Radardaten eine Trajektorie des erfassten Objekts (7) aus dem ersten Erfassungsbereich hinaus, durch den Nichterfassungsbereich hindurch und in den zweiten Erfassungsbereich hinein vorherzusagen; und wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, das Objekt (7) nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich basierend auf der vorhergesagten Trajektorie und den zweiten Radardaten zu erkennen und die zugewiesenen Objektinformationen basierend auf den zweiten Radardaten zu aktualisieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zum Nachverfolgen von Objekten, ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Nachverfolgen von Objekten. Die Erfindung betrifft insbesondere die Auswertung von Radardaten, die durch mehrere Radarsensorvorrichtungen gewonnen werden.
Autonome Fahrfunktionen beruhen auf einer guten Darstellung des Umfelds des Fahrzeugs. Zum Bestimmen der Positionen und Trajektorien von Objekten in einem Umfeld des Fahrzeugs werden häufig Radarsysteme verwendet. Beispielsweise beschreibt das Dokument US 2016/0155334 A1 ein System zur Kollisionsvermeidung, das auf Radardaten basiert.
Die durch die Radarsensorvorrichtungen erhaltenen Informationen können auch mit anderen Sensoren, wie etwa optischen Sensoren, kombiniert werden. Beispielsweise offenbart das Dokument DE 10 2008 061301 A1 ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, das einen Radarsensor, einen optischen Sensor und eine Steuereinheit aufweist. Die Radardaten, die durch den Radarsensor erhalten werden, werden basierend auf optischen Daten, die durch den optischen Sensor erhalten werden, validiert. Eine derartige Validierung erfordert, dass die Erfassungsbereiche des Radarsensors und des optischen Sensors sich überlappen. Die Radardaten in dem Überlappungsbereich können validiert werden.
Üblicherweise sind mehrere Radarsensorvorrichtungen um das Fahrzeug herum angeordnet und erzeugen jeweilige Radardaten. Jede Radarvorrichtung deckt einen bestimmten Erfassungsbereich in einem Umfeld des Fahrzeugs ab. In Überschneidungsbereichen können Radardaten von zwei oder mehr Radarsensorvorrichtungen durch Datenfusion kombiniert werden. Außerdem gibt es Nichterfassungsbereiche, die durch keine der Radarsensorvorrichtungen beobachtet werden. Diese Nichterfassungsbereiche sind von großer Bedeutung, da Objekte, die sich in diesen Bereichen befinden oder in diese Bereiche hineinbewegen, nicht direkt erfasst werden können.
Beispielsweise kann ein Fahrzeug sich dafür bereit machen, eine Parklücke zu verlassen. Wenn ein Fußgänger hinter dem Fahrzeug vorbeiläuft und in einen Nichterfassungsbereich eintritt, kann das Fahrerassistenzsystem den Fußgänger nicht mehr beobachten. Nachdem das Objekt verloren geht, werden die entsprechenden Objektinformationen nur für einen bestimmten Zeitraum behalten. Für sich langsam bewegende Objekte, wie etwa Fußgänger, kann dieser Zeitraum kürzer sein als die Zeit, die der Fußgänger braucht, um wieder in einen benachbarten Erfassungsbereich einzutreten. Dementsprechend nimmt das Fahrerassistenzsystem den Fußgänger wenigstens für eine bestimmte Zeit nicht wahr. Wenn der Fahrer sich völlig auf das Fahrerassistenzsystem verlässt oder wenn das Fahrerassistenzsystem das Fahrzeug autonom fährt, kann es zu Unfällen kommen.
Eine andere potenziell gefährliche Situation kann eintreten, wenn ein Fahrzeug links oder rechts abbiegt und ein Fußgänger die Fahrbahn überquert. Nach dem Abbiegen kann sich das Fahrzeug in einer geringen Entfernung von dem Fußgänger befinden. Wenn sich der Fußgänger dann in einen Nichterfassungsbereich befindet, wird möglicherweise keine Notbremsung ausgelöst.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erfassung und Nachverfolgung von Objekten zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird ein Fahrerassistenzsystem, wie in Anspruch 1 angegeben, bereitgestellt. Die Erfindung stellt ferner ein Fahrzeug, wie in Anspruch 10 angegeben, und ein Verfahren zum Nachverfolgen von Objekten, wie in Anspruch 11 angegeben, bereit. Verschiedene bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt stellt die Erfindung daher ein Fahrerassistenzsystem zum Nachverfolgen von Objekten bereit, das eine erste Radarsensorvorrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, durch Überwachen eines ersten Erfassungsbereichs erste Radardaten zu gewinnen. Das Fahrerassistenzsystem umfasst ferner eine zweite Radarsensorvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, durch Überwachen eines zweiten Erfassungsbereichs zweite Radardaten zu gewinnen. Zwischen dem ersten Erfassungsbereich und dem zweiten Erfassungsbereich befindet sich ein Nichterfassungsbereich, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung beobachtet werden kann. Das Fahrerassistenzsystem umfasst ferner eine Rechenvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten ein Objekt innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu erfassen und dem erfassten Objekt basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten Objektinformationen zuzuweisen. Die Rechenvorrichtung ist dazu ausgelegt, basierend auf den ersten Radardaten eine Trajektorie des erfassten Objekts aus dem ersten Erfassungsbereich hinaus, durch den Nichterfassungsbereich hindurch und in den zweiten Erfassungsbereich hinein vorherzusagen. Die Rechenvorrichtung ist dazu ausgelegt, das Objekt nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich basierend auf der vorhergesagten Trajektorie und den zweiten Radardaten zu erkennen. Die Rechenvorrichtung aktualisiert basierend auf den zweiten Radardaten die zugewiesenen Objektinformationen.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung daher ein Fahrzeug bereit, das ein Fahrerassistenzsystem umfasst.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Nachverfolgen von Objekten bereit. Erste Radardaten werden durch Überwachen eines ersten Erfassungsbereichs unter Verwendung einer ersten Radarsensorvorrichtung gewonnen. Zweite Radardaten werden durch Überwachen eines zweiten Erfassungsbereichs unter Verwendung einer zweiten Radarsensorvorrichtung gewonnen. Zwischen dem ersten Erfassungsbereich und dem zweiten Erfassungsbereich erstreckt sich ein Nichterfassungsbereich, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung beobachtet werden kann. Ein Objekt innerhalb des ersten Erfassungsbereichs wird basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten erfasst, und dem erfassten Objekt werden basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten Objektinformationen zugewiesen. Basierend auf den ersten Radardaten wird eine Trajektorie des erfassten Objekts vorhergesagt, wobei die Trajektorie sich aus dem ersten Erfassungsbereich hinaus, durch den Nichterfassungsbereich hindurch und in den zweiten Erfassungsbereich hinein erstreckt. Das Objekt wird basierend auf der vorhergesagten Trajektorie und den zweiten Radardaten erkannt, wenn es in den zweiten Erfassungsbereich eintritt. Die zugewiesenen Objektinformationen werden basierend auf den zweiten Radardaten aktualisiert.
Die Erfindung gestattet auch dann ein kontinuierliches Nachverfolgen von Objekten, wenn das Objekt zeitweilig nicht direkt beobachtet wird. Durch Nachverfolgen der Trajektorie des erfassten Objekts ist es leichter, das Objekt nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich zu erkennen.
Vorzugsweise ist ein Schwellenwert zum Erfassen eines Objekts basierend auf den zweiten Radardaten an einem vorhergesagten Eintrittspunkt des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts nach dem Passieren des Nichterfassungsbereichs oder um einen solchen Punkt herum erniedrigt, wobei der Eintrittspunkt basierend auf der vorhergesagten Trajektorie vorhergesagt wird. Mit anderen Worten: Dem in dem zweiten Erfassungsbereich erfassten Objekt werden verlässlichere Werte zugewiesen als einem gewöhnlichen neuen Objekt. Dies bedeutet, dass dem Objekt von Beginn an eine stabile Qualität mit einer geringeren Löschungswahrscheinlichkeit zugewiesen ist, so dass ein Algorithmus es als relevantes Ziel für eine Warnung oder Bremsung klassifizieren kann. Auf diese Weise kann das Objekt so früh wie möglich nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich erfasst werden.
Darüber hinaus gehen die Objektinformationen, die basierend auf den ersten Radardaten gewonnen werden, nicht verloren, wie es der Fall wäre, wenn das Objekt unabhängig basierend auf den ersten Radardaten oder zweiten Radardaten zu erfassen wäre. Stattdessen werden die Objektinformationen behalten und nur basierend auf den zweiten Radardaten aktualisiert, nachdem das Objekt in den zweiten Erfassungsbereich eintritt. Daher können durch das Fahrerassistenzsystem auch die basierend auf den ersten Radardaten erhaltenen Informationen berücksichtigt werden, um Entscheidungen zu treffen, die auf den Objektinformationen basieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Rechenvorrichtung ferner dazu ausgelegt, basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten eine Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des erfassten Objekts zu bestimmen. Die Rechenvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Trajektorie nur dann vorherzusagen, wenn die bestimmte Geschwindigkeit des erfassten Objekts kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Mit anderen Worten: Das Übertragen der Objektinformationen erfolgt nur, wenn das erfasste Objekt sich relativ langsam bewegt. Sich schnell bewegende Objekte treten allgemein rasch wieder in Erfassungsbereiche ein, und daher ist es möglicherweise nicht notwendig, Informationen dieser sich schnell bewegenden Objekte in den Nichterfassungsbereichen zu behalten. Sich langsam bewegende Objekte, wie etwa Fußgänger, können jedoch eine erhebliche Zeit in den Nichterfassungsbereichen verbringen. Indem das Übertragungsverfahren nur für sich langsam bewegende Objekte erfolgt, kann in weniger gefährlichen Situationen, d. h. für sich schnell bewegende Objekte, Rechenleistung eingespart werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Rechenvorrichtung ferner dazu ausgelegt, basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten weitere Objekte innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs zu erfassen und den erfassten weiteren Objekten basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Objektinformationen zuzuweisen. Die Rechenvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Objektinformationen der erfassten weiteren Objekte in einer Objektinformationsliste zu speichern. Die Rechenvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts der Objektinformationsliste hinzuzufügen, nachdem das Objekt in den zweiten Erfassungsbereich eintritt. Auf diese Weise können Objektinformationen, die basierend auf unterschiedlichen Radardaten erhalten werden, leicht übertragen oder überführt werden. Die Objektinformationen in der Objektinformationsliste sind daher vollständiger, weil sie auch die zusätzlichen Informationen berücksichtigen, die basierend auf den ersten Radardaten erhalten werden. Durch Verbessern der zugänglichen Objektinformationen kann die Genauigkeit von durch das Fahrerassistenzsystem getroffenen Entscheidungen verbessert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems weist die Objektinformationsliste eine vorgegebene Länge auf. Die Rechenvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts der Objektinformationsliste nur dann hinzuzufügen, wenn die Objektinformationsliste nicht voll ist.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ordnet die Rechenvorrichtung den Objektinformationen in der Objektinformationsliste basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Prioritäten zu. Die Prioritätszuordnung kann beispielsweise basierend auf einer Entfernung des weiteren Objekts bezogen auf das Fahrzeug, einer Geschwindigkeit des weiteren Objekts oder einer Art des weiteren Objekts erfolgen. Wenn die Objektinformationsliste voll ist, ersetzt die Rechenvorrichtung die Objektinformationen in der Objektinformationsliste mit der niedrigsten Priorität durch die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts. In diesem Fall ist gewährleistet, dass die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts nicht verloren gehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems fügt die Rechenvorrichtung die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts nicht der Objektinformationsliste hinzu, wenn basierend auf den zweiten Radardaten nach einem vorgegebenen Zeitraum kein entsprechendes Objekt in dem zweiten Erfassungsbereich erkannt wird. Der vorgegebene Zeitraum wird ausreichend groß gewählt und kann einer typischen Zeit oder einem Vielfachen einer typischen Zeit entsprechen, die ein sich langsam bewegendes Objekt, wie etwa ein Fußgänger, braucht, um den Nichterfassungsbereich zu durchqueren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Objektinformationen eine Art des erfassten Objekts, eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts, eine Bewegungsrichtung des erfassten Objekts, eine aktuelle Position des erfassten Objekts oder/und einen Radarquerschnitt des erfassten Objekts. Eine Art des erfassten Objekts kann eine Unterscheidung zwischen Fahrzeugen, Motorrädern, Fahrrädern oder Fußgängern umfassen. Die Art kann beispielsweise basierend auf charakteristischen Radarquerschnitten bestimmt werden. Die Objektinformationen können beliebige Informationen umfassen, welche die Kinematik, Varianzen, den Winkel, Kurs oder dynamische Eigenschaften des erfassten Objekts betreffen. Vorzugsweise umfassen die Objektinformationen nicht nur die aktuellen Daten, sondern auch eine Historie früherer Positionen, Geschwindigkeiten und Radarquerschnitte. Beispielsweise können die Objektinformationen eine frühere Trajektorie des erfassten Objekts umfassen. Die Rechenvorrichtung kann die frühere Trajektorie des erfassten Objekts verwenden, um die Trajektorie des Objekts durch den Nichterfassungsbereich hindurch vorherzusagen, um einen Eintrittspunkt des erfassten Objekts in den zweiten Erfassungsbereich zu berechnen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems wird eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die basierend auf den dem erfassten Objekt zugewiesenen Objektinformationen eine Fahrfunktion des Fahrzeugs steuert. Das Steuern der Fahrfunktionen kann ein Anpassen der Geschwindigkeit und/oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs beinhalten. Das Steuern der Fahrfunktion kann auch eine Notbremsung des Fahrzeugs beinhalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts bestimmt. Die Trajektorie wird nur dann vorhergesagt, wenn die bestimmte Geschwindigkeit kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten weitere Objekte innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs erfasst. Den erfassten weiteren Objekten werden basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Objektinformationen zugewiesen. Die Objektinformationen der erfassten weiteren Objekte werden in einer Objektinformationsliste gespeichert, und die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts werden der Objektinformationsliste hinzugefügt, nachdem das Objekt in den zweiten Erfassungsbereich eintritt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden den Objektinformationen in der Objektinformationsliste basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Prioritäten zugeordnet. Wenn die Objektinformationsliste voll ist, werden die Objektinformationen in der Objektinformationsliste mit der niedrigsten Priorität durch die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts - nach dessen Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich - ersetzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Fahrfunktion des Fahrzeugs basierend auf den dem erfassten Objekt zugewiesenen Objektinformationen gesteuert.
Für ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und der Vorteile derselben werden in der folgenden Beschreibung Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlicher erläutert, und zwar unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugssymbole gleiche Teile bezeichnen und in denen:

1 ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit mehreren Radarsensorvorrichtungen zeigt;
3 eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Verkehrsszenario eines Fahrzeugs zeigt, das eine Parklücke in Rückwärtsrichtung verlässt;
4 eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Verkehrsszenario eines Fahrzeugs zeigt, das eine Parklücke in Seitwärtsrichtung verlässt;
5 eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Verkehrsszenario eines Fahrzeugs zeigt, das zu einem Fußgängerüberweg hin abbiegt;
6 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Nachverfolgen von Objekten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Die beigefügten Zeichnungen sind hinzugegeben, um für ein weiterreichendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Es versteht sich, dass gängige und gut verstandene Elemente, die in einer gewerblich machbaren Ausführungsform zweckdienlich oder notwendig sein können, nicht unbedingt abgebildet sind, um eine stärker abstrahierte Ansicht der Ausführungsformen zu ermöglichen.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems 1 für ein Fahrzeug. Das Fahrerassistenzsystem umfasst eine erste Radarsensorvorrichtung 2 und eine zweite Radarsensorvorrichtung 3, die durch Überwachen eines jeweiligen ersten und zweiten Erfassungsbereichs jeweilige erste und zweite Radardaten gewinnen. Mit den Erfassungsbereichen sind räumliche Bereiche in einem Umfeld des Fahrzeugs gemeint. Der erste und zweite Erfassungsbereich können sich teilweise überlappen. In jedem Fall befindet sich zwischen dem ersten Erfassungsbereich und dem zweiten Erfassungsbereich ein Nichterfassungsbereich in dem Umfeld des Fahrzeugs, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung 2 noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung 3 beobachtet werden kann. Allgemein kann das Fahrerassistenzsystem eine Mehrzahl von Radarsensorvorrichtungen umfassen, die jeweils jeweilige Erfassungsbereiche aufweisen. Zwischen den Erfassungsbereichen von jeweils zwei benachbarten Sensorvorrichtungen befindet sich ein jeweiliger Nichterfassungsbereich. Die Radarsensorvorrichtungen können an einer beliebigen Position um das Fahrzeug herum, vorzugsweise an einem vorderen oder hinteren Abschnitt des Fahrzeugs, angeordnet sein.
Eine beispielhafte Anordnung von Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14, die um ein Fahrzeug 6 herum angeordnet sind, ist in 2 abgebildet. Jeweils zwei benachbarte Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14 können als eine erste und zweite Radarsensorvorrichtung 2, 3 angesehen werden. Die Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14 sind mit jeweiligen Befestigungswinkeln α angebracht, die bezogen auf eine Hauptachse x des Fahrzeugs 6 gemessen werden (nur für die Radarsensorvorrichtung 11 abgebildet). Der Befestigungswinkel α kann 30 oder 50 Grad betragen. Der Befestigungswinkel α bestimmt die jeweiligen Erfassungsbereiche 41 bis 44, die Grenzen 21 bis 24 aufweisen. In 2 sind die Grenzen 21 bis 24 als gerade Linien abgebildet. Allgemein ist die Erfassungsgenauigkeit bei Winkeln von fast 0 und 180 Grad bezogen auf eine Mittelachse der Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14 bereits relativ niedrig. Dementsprechend können die Grenzen 21 bis 24 eine kegelförmige Struktur aufweisen. Allgemeiner können die Grenzen 21 bis 24 der Erfassungsbereiche 41 bis 44 als Stellen definiert sein, an denen die Erfassungsgenauigkeit der Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14 unter einen vorgegebenen Wert fällt.
Wie in 2 gezeigt, erstrecken sich zwischen den Erfassungsbereichen 41 bis 44 von jeweils zwei benachbarten Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14 jeweilige Nichterfassungsbereiche 31 bis 34, die durch keine der Radarsensorvorrichtungen 11 bis 14 beobachtet werden können. Die Erstreckung der jeweiligen Nichterfassungsbereiche kann als ein Beispiel d1 = 1,0 m, d2 = 1,8 m, d3 = 0,7 m betragen.
Zu 1 zurückkehrend, umfasst das Fahrerassistenzsystem ferner eine Rechenvorrichtung 4, die dazu ausgelegt ist, die durch die erste und zweite Radarsensorvorrichtung 2, 3 erhaltenen Radardaten zu analysieren.
Die Rechenvorrichtung 4 ist dazu ausgelegt, basierend auf den durch die erste Radarsensorvorrichtung 2 gewonnenen ersten Radardaten ein Objekt 7 innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu erfassen. Die Rechenvorrichtung 4 bestimmt ferner Objektinformationen des erfassten Objekts, wie etwa eine Position, eine Geschwindigkeit und einen Radarquerschnitt des erfassten Objekts. Die Objektinformationen können auch zusätzliche Daten, wie etwa eine Art des Objekts oder eine Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Objekt, umfassen.
Die Rechenvorrichtung sagt dann basierend auf den Objektinformationen eine Trajektorie des erfassten Objekts vorher. Wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des erfassten Objekts kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, analysiert die Rechenvorrichtung 4 ferner die Trajektorie des erfassten Objekts. Wenn die vorhergesagte Trajektorie den ersten Erfassungsbereich verlässt, in den Nichterfassungsbereich eintritt und schließlich in den zweiten Erfassungsbereich eintritt, versucht die Rechenvorrichtung das Objekt nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich basierend auf den zweiten Radardaten erneut zu erkennen. Die Rechenvorrichtung 4 sucht nach dem Objekt nahe einem Eintrittspunkt der Trajektorie in den zweiten Erfassungsbereich. Die Rechenvorrichtung 4 kann auch eine Eintrittszeit des erfassten Objekts für ein Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich bestimmen. Die Rechenvorrichtung 4 kann zu der bestimmten Eintrittszeit nach dem Objekt suchen. Wenn basierend auf den zweiten Radardaten ein Objekt nahe dem Eintrittspunkt und/oder nahe der Eintrittszeit beobachtet wird, erkennt die Rechenvorrichtung 4 das in dem zweiten Erfassungsbereich beobachtete Objekt anhand des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts. Die Rechenvorrichtung 4 kann auch prüfen, ob die Geschwindigkeit des in dem zweiten Erfassungsbereich erfassten Objekts niedrig, d. h. kleiner als ein vorgegebener Wert, ist.
Die Rechenvorrichtung behält die Objektinformationen und aktualisiert die Informationen basierend auf den zweiten Radardaten.
Gemäß einer Ausführungsform werden für jede Radarsensorvorrichtung separate Objektinformationslisten erzeugt. Die Objektinformationslisten weisen eine vorgegebene Länge auf, die einer vorgegebenen Anzahl von Objekten entspricht. Wenn ein neues Objekt erfasst wird, werden die jeweiligen Objektinformationen der Objektinformationsliste hinzugefügt. Den Objektinformationen können Prioritäten zugeordnet werden. Beispielsweise kann Objekten, die sich nahe dem Fahrzeug befinden und/oder mit hoher Geschwindigkeit bewegen, eine höhere Priorität zugeordnet werden. Wenn die Objektliste voll ist und ein neues Objekt erfasst wird, ersetzen die Objektinformationen des neuen Objekts die Objektinformationen mit niedrigster Priorität.
Nachdem ein Objekt, das in einem ersten Erfassungsbereich erfasst wurde, in einen zweiten Erfassungsbereich eintritt und basierend auf zweiten Radardaten erfasst oder erkannt wird, kann die Rechenvorrichtung 4 die entsprechenden Objektinformationen von der Objektinformationsliste, die der ersten Radarsensorvorrichtung 2 entspricht, in die Objektinformationsliste, die der zweiten Radarsensorvorrichtung 3 entspricht, kopieren. Die Objektinformationen können aus der Objektinformationsliste, die der ersten Radarsensorvorrichtung 2 entspricht, gelöscht werden. Wenn die Objektinformationsliste, die der zweiten Radarsensorvorrichtung 3 entspricht, bereits voll ist, ersetzt die Rechenvorrichtung 4 vorzugsweise die Objektinformationen mit niedrigster Priorität. Auf diese Weise werden die Objektinformationen sicher zwischen Objektinformationslisten unterschiedlicher Radarvorrichtungen übertragen, ohne Informationen zu verlieren.
Das Fahrerassistenzsystem 1 umfasst ferner eine Steuervorrichtung 5, die dazu ausgelegt ist, basierend auf den Objektinformationen, die basierend auf den ersten und zweiten Radardaten gewonnen werden, Fahrfunktionen des Fahrzeugs 6 zu steuern. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 5 das Fahrzeug 6 verlangsamen oder eine Notbremsung einleiten. Die Steuervorrichtung 5 kann auch eine Warnung ausgeben.
Die obenstehend beschriebenen Funktionen des Fahrerassistenzsystems 1 werden für konkrete Verkehrsszenarios beschrieben, die in den 3 bis 5 dargestellt sind.
3 stellt ein Fahrzeug 6 mit dem Fahrerassistenzsystem 1 dar, das sich gerade dafür bereit macht, eine Parklücke in Rückwärtsrichtung zu verlassen. Eine erste Radarsensorvorrichtung 13 an einer linken hinteren Stelle des Fahrzeugs erfasst einen Fußgänger 7 und sagt die Trajektorie 71 des Fußgängers 7 vorher. Bezüglich der Trajektorie 71 wird vorhergesagt, dass sie den ersten Erfassungsbereich 43 der ersten Radarsensorvorrichtung 13 verlässt, den Nichterfassungsbereich 33 durchquert und in einen zweiten Erfassungsbereich 44 eintritt, der einer zweiten Radarsensorvorrichtung 14 entspricht, die an einer rechten hinteren Position des Fahrzeugs 6 angebracht ist.
In 4 macht das Fahrzeug 6 sich dafür bereit, eine Parklücke in Seitwärtsrichtung zu verlassen. In diesem Fall erfasst eine erste Sensorvorrichtung 11, die sich an einer vorderen rechten Position des Fahrzeugs 6 befindet, einen Fußgänger 7 und sagt die Trajektorie 71 des Fußgängers 7 vorher. Bezüglich des Fußgängers 7 wird vorhergesagt, dass er einen ersten Erfassungsbereich 41, welcher der ersten Radarsensorvorrichtung 11 entspricht, verlässt, um einen Nichterfassungsbereich 34 zu durchqueren und in einen zweiten Erfassungsbereich 44, der einer zweiten Radarsensorvorrichtung 14 entspricht, die sich an einer hinteren rechten Position des Fahrzeugs 6 befindet, einzutreten.
In 5 fährt ein Fahrzeug 6 eine Rechtskurve und bewegt sich zu einem Fußgängerüberweg hin. Basierend auf ersten Radardaten, die durch eine erste Radarsensorvorrichtung 12 erhalten werden, die an einer vorderen linken Position des Fahrzeugs 6 angeordnet ist, wird ein Fußgänger 7 erfasst, der gerade die Fahrbahn überquert. Die Trajektorie verlässt einen ersten Erfassungsbereich 41, welcher der ersten Radarsensorvorrichtung 12 entspricht, erstreckt sich durch einen Nichterfassungsbereich 31 hindurch und tritt in einen zweiten Erfassungsbereich 41 ein, der einer zweiten Radarsensorvorrichtung 11 entspricht, die an einer vorderen rechten Position des Fahrzeugs 6 angeordnet ist.
In allen in den 3 bis 5 dargestellten Situationen verfolgt die Rechenvorrichtung 4 des Fahrerassistenzsystems 1 das Objekt 7 nach und überträgt die Objektinformationsdaten von der Objektinformationsliste, die der jeweiligen ersten Radarsensorvorrichtung entspricht, in die Objektinformationsliste, die der jeweiligen zweiten Radarsensorvorrichtung entspricht.
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs 6 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 6 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 1, das gemäß einer der obenstehend beschriebenen Ausführungsformen angeordnet ist.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Nachverfolgen von Objekten darstellt.
In einem ersten Schritt S1 werden durch Überwachen eines ersten Erfassungsbereichs unter Verwendung einer an einem Fahrzeug 6 angeordneten ersten Radarsensorvorrichtung 2 erste Radardaten gewonnen.
In einem weiteren Schritt S2 werden durch Überwachen eines zweiten Erfassungsbereichs unter Verwendung einer zweiten Radarsensorvorrichtung 3 zweite Radardaten gewonnen. Der erste und zweite Erfassungsbereich umschließen einen Nichterfassungsbereich, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung 2 noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung 3 beobachtet werden kann.
In einem weiteren Schritt S3 wird basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten ein Objekt 7 innerhalb des ersten Erfassungsbereichs erfasst, und dem erfassten Objekt werden basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten Objektinformationen, wie etwa eine Art, eine Geschwindigkeit, eine Position und ein Radarquerschnitt des erfassten Objekts 7, zugewiesen.
In Schritt S4 wird basierend auf den ersten Radardaten eine Trajektorie des erfassten Objekts 7 aus dem ersten Erfassungsbereich hinaus, durch den Nichterfassungsbereich hindurch und in den zweiten Erfassungsbereich hinein vorhergesagt.
In Schritt S5 wird das Objekt 7 nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich basierend auf der vorhergesagten Trajektorie und basierend auf den zweiten Radardaten erkannt.
In Schritt S6 werden die zugewiesenen Objektinformationen basierend auf den zweiten Radardaten aktualisiert.
Die Objektinformationen können weitergehend analysiert werden und können verwendet werden, um bestimmte Fahrfunktionen des Fahrzeugs 6 zu steuern.
Auch wenn hierin konkrete Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, versteht es sich für den Durchschnittsfachmann, dass es unterschiedliche alternative und/oder äquivalente Realisierungen gibt, ohne den Schutzbereich, wie in den angefügten Ansprüchen und ihren rechtsgültigen Äquivalenten angegeben, zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrerassistenzsystem
2: erste Radarsensorvorrichtung
3: zweite Radarsensorvorrichtung
4: Rechenvorrichtung
5: Steuervorrichtung
6: Fahrzeug
7: Objekt
11 bis 14: Radarsensorvorrichtungen
21 bis 24: Grenzen von Erfassungsbereichen
31 bis 34: Nichterfassungsbereiche
41 bis 44: Erfassungsbereiche
71: Trajektorie

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

US 2016/0155334 A1 [0002]
DE 102008061301 A1 [0003]

Claims

Fahrerassistenzsystem (1) zum Nachverfolgen von Objekten (7), umfassend: eine erste Radarsensorvorrichtung (2), die dazu ausgelegt ist, durch Überwachen eines ersten Erfassungsbereichs erste Radardaten zu gewinnen; eine zweite Radarsensorvorrichtung (3), die dazu ausgelegt ist, durch Überwachen eines zweiten Erfassungsbereichs zweite Radardaten zu gewinnen, wobei sich zwischen dem ersten Erfassungsbereich und dem zweiten Erfassungsbereich ein Nichterfassungsbereich erstreckt, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung (2) noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung (3) beobachtet werden kann; und eine Rechenvorrichtung (4), die dazu ausgelegt ist, basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten ein Objekt (7) innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu erfassen und dem erfassten Objekt (7) basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten Objektinformationen zuzuweisen; wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, basierend auf den ersten Radardaten eine Trajektorie des erfassten Objekts (7) aus dem ersten Erfassungsbereich hinaus, durch den Nichterfassungsbereich hindurch und in den zweiten Erfassungsbereich hinein vorherzusagen; und wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, das Objekt (7) nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich basierend auf der vorhergesagten Trajektorie und den zweiten Radardaten zu erkennen und die zugewiesenen Objektinformationen basierend auf den zweiten Radardaten zu aktualisieren.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Rechenvorrichtung (4) ferner dazu ausgelegt ist, basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts (7) zu bestimmen, und wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, die Trajektorie nur dann vorherzusagen, wenn die bestimmte Geschwindigkeit des erfassten Objekts (7) kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rechenvorrichtung (4) ferner dazu ausgelegt ist, basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten weitere Objekte innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs zu erfassen und den erfassten weiteren Objekten basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Objektinformationen zuzuweisen, wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, die Objektinformationen der erfassten weiteren Objekte in einer Objektinformationsliste zu speichern; und wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts (7) der Objektinformationsliste hinzuzufügen, nachdem das Objekt (7) in den zweiten Erfassungsbereich eintritt.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 3, wobei die Objektinformationsliste eine vorgegebene Länge aufweist und wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts der Objektinformationsliste nur dann hinzuzufügen, wenn die Objektinformationsliste nicht voll ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 3, wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, den Objektinformationen in der Objektinformationsliste basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Prioritäten zuzuordnen, und wobei, wenn die Objektinformationsliste voll ist, die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, die Objektinformationen in der Objektinformationsliste mit der niedrigsten Priorität durch die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts (7) zu ersetzen.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Rechenvorrichtung (4) dazu ausgelegt ist, die Objektinformationen des erfassten Objekts (7) nicht der Objektinformationsliste hinzuzufügen, wenn basierend auf den zweiten Radardaten nach einem vorgegebenen Zeitraum kein entsprechendes Objekt in dem zweiten Erfassungsbereich erkannt wird.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Objektinformationen eine Art des erfassten Objekts (7), eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts (7), eine Bewegungsrichtung des erfassten Objekts (7), eine frühere Trajektorie des erfassten Objekts (7) oder/und einen Radarquerschnitt des erfassten Objekts (7) umfasst.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner eine Steuervorrichtung (5), die dazu ausgelegt ist, basierend auf den dem erfassten Objekt (7) zugewiesenen Objektinformationen eine Fahrfunktion des Fahrzeugs (6) zu steuern.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 8, wobei das Steuern der Fahrfunktionen eine Notbremsung des Fahrzeugs (6) beinhaltet.
Fahrzeug (6), das ein Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
Verfahren zum Nachverfolgen von Objekten (7), das folgende Schritte umfasst: Gewinnen (S1) erster Radardaten durch Überwachen eines ersten Erfassungsbereichs unter Verwendung einer ersten Radarsensorvorrichtung (2); Gewinnen (S2) zweiter Radardaten durch Überwachen eines zweiten Erfassungsbereichs unter Verwendung einer zweiten Radarsensorvorrichtung (3), wobei sich zwischen dem ersten Erfassungsbereich und dem zweiten Erfassungsbereich ein Nichterfassungsbereich erstreckt, der weder durch die erste Radarsensorvorrichtung (2) noch durch die zweite Radarsensorvorrichtung (3) beobachtet werden kann; Erfassen (S3) eines Objekts (7) innerhalb des ersten Erfassungsbereichs basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten und Zuweisen von Objektinformationen zu dem erfassten Objekt (7) basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten; Vorhersagen (S4) einer Trajektorie des erfassten Objekts (7) aus dem ersten Erfassungsbereich hinaus, durch den Nichterfassungsbereich hindurch und in den zweiten Erfassungsbereich hinein basierend auf den ersten Radardaten; und Erkennen (S5) des Objekts (7) nach dem Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich basierend auf der vorhergesagten Trajektorie und den zweiten Radardaten; und Aktualisieren (S6) der zugewiesenen Objektinformationen basierend auf den zweiten Radardaten.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei basierend auf den gewonnenen ersten Radardaten eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts (7) bestimmt wird und wobei die Trajektorie nur dann vorhergesagt wird, wenn die bestimmte Geschwindigkeit kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten weitere Objekte innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs erfasst werden; wobei den erfassten weiteren Objekten basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Objektinformationen zugewiesen werden; wobei die Objektinformationen der erfassten weiteren Objekte in einer Objektinformationsliste gespeichert werden; und wobei die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts (7) der Objektinformationsliste hinzugefügt werden, nachdem das Objekt (7) in den zweiten Erfassungsbereich eintritt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei den Objektinformationen in der Objektinformationsliste basierend auf den gewonnenen zweiten Radardaten Prioritäten zugeordnet werden und wobei, wenn die Objektinformationsliste voll ist, die Objektinformationen in der Objektinformationsliste mit der niedrigsten Priorität durch die Objektinformationen des in dem ersten Erfassungsbereich erfassten Objekts (7) - nach dessen Eintreten in den zweiten Erfassungsbereich - ersetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei eine Fahrfunktion des Fahrzeugs (6) basierend auf den dem erfassten Objekt (7) zugewiesenen Objektinformationen gesteuert wird.