DE102018205694B3 - System und Verfahren zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs, Fahrzeug mit einem System zur Umfelderfassung und Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs - Google Patents

System und Verfahren zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs, Fahrzeug mit einem System zur Umfelderfassung und Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

System zur Umfelderfassung, welches primäre bildgebende Sensoren zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs, einen Detektor (30) zum Erkennen eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, einen sekundären bildgebenden Sensor zum Erfassen eines Umfelds des angebrachten Objekts, eine Steuereinheit (40), welche dazu eingerichtet ist, eine Umfelderfassung mit dem sekundären bildgebenden Sensor zu aktivieren, falls der Detektor (30) ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und eine Auswerteeinheit (50) zum Erzeugen einer Draufsicht, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls der Detektor (30) kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und welche auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls der Detektor (30) ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, aufweist und entsprechende Verfahren zur Umfelderfassung und zum Notbremsen eines Fahrzeug.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs mit bildgebenden Sensoren, wobei die bildgebenden Sensoren zum Erfassen des Fahrzeugumfelds am Fahrzeug angeordnet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem System zur Umfelderfassung und ein Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, auf Fahrzeugen Kameras als bildgebende Sensoren vorzusehen, mit denen einzelne Bilder des Fahrzeugumfelds aufgenommen werden können. Die mit den Kameras aufgenommenen Einzelbilder können mittels bekannten Methoden der Bildverarbeitung zunächst zu einem Rundumbild kombiniert werden und anschließend in eine Draufsicht der Fahrzeugumgebung umgewandelt werden, welche dem Fahrer angezeigt werden kann.
  • Ein aus Sicherheitsaspekten zu erfassendes Umfeld eines Fahrzeugs kann sich jedoch ändern. So kann beispielsweise bei einem Zugfahrzeug, welches neben einem Anhänger ein Bestandteil eines Gespanns sein kann, das zu erfassende Umfeld davon abhängig sein, ob am Zugfahrzeug ein Anhänger angehängt ist oder nicht.
  • Die DE 10 2015 214 611 A1 offenbart ein Verfahren zum Anzeigen einer Umgebungsszene eines Fahrzeuggespanns aus zwei miteinander gekoppelten Fahrzeugen.
  • Die DE 10 2017 003 631 A1 offenbart ein Verfahren zur Umgebungserfassung eines Fahrzeuggespanns, wobei Kameras im Bereich von Außenspiegeln eines Fahrzeugs automatisch aktiviert werden, wenn ein Ankoppeln eines Anhängers erkannt wurde.
  • Die DE 10 2014 110 642 A1 offenbart einen adaptiven elektronischen Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug.
  • Die DE 10 2006 052 469 A1 offenbart ein Fahrerassistenzsystem mit mindestens einem Videosensor zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds, insbesondere zur Erfassung einer Fahrspur und von auf und neben der Fahrspur befindlichen Objekten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt daher Lösungen bereit, eine adaptive und effiziente Umfelderfassung bereitzustellen. Dies wird erreicht durch ein System zur Umfelderfassung gemäß Anspruch 1, ein Fahrzeug mit einem System zur Umfelderfassung gemäß Anspruch 9, ein Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 13.
  • Eine derartige Lösung für ein System zur Umfelderfassung hat eine Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs, wobei die primären bildgebenden Sensoren an mehreren Positionen am Fahrzeug anordbar sind, einen Detektor zum Erkennen eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor zum Erfassen eines Umfelds des angebrachten Objekts, wobei der mindestens eine sekundäre bildgebende Sensor ein zu den Sichtfeldern der primären bildgebenden Sensoren verschiedenes Sichtfeld aufweist, eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor zu aktivieren, falls der Detektor ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und eine Auswerteeinheit zum Erzeugen einer Draufsicht, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls der Detektor kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und welche zumindest auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls der Detektor ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt.
  • Das Fahrzeug kann jedes Fahrzeug sein, an welchem ein Objekt anbringbar ist, wobei es sich insbesondere um ein Zugfahrzeug handeln kann, an welchem ein Anhänger anbringbar ist. Das Zugfahrzeug kann wiederum jedes Fahrzeug sein, welches zum Anbringen und Ziehen eines Anhängers ausgebildet ist, beispielweise ein Lastkraftwagen, eine Sattelzugmaschine, ein Personenkraftwagen, ein Traktor, ein Schlepper oder ein Transporter. Das Zugfahrzeug kann ein selbstfahrendes oder personengeführtes Fahrzeug sein. Das Objekt kann insbesondere ein Anhänger sein, wobei der Anhänger jedes Fahrzeug sein kann, welches eine Ladefläche aufweist. Der Anhänger kann insbesondere antriebslos sein und hinter dem Zugfahrzeug mitgeführt werden. Das Zugfahrzeug und der Anhänger können ein Gespann bilden, wobei das Zugfahrzeug der angetriebene oder motorisierte Teil und der Anhänger der antriebslose oder nichtmotorisierte Teil des Gespanns sein kann.
  • Der Detektor zum Erkennen eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, insbesondere eines Anhängers, kann beispielsweise ein taktiler oder optischer Sensor sein, welcher binär und automatisch erkennt, ob ein Objekt am Fahrzeug angebracht ist oder nicht. Zum Erkennen eines Anhängers kann beispielsweise ein taktiler Sensor in einer Anhängerkupplung eines Zugfahrzeugs vorgesehen sein. Bei dem Detektor kann es sich auch um einen der primären bildgebenden Sensoren handeln, mit welchem in einem aufgenommenen Bild das angebrachte Objekt erkannt werden kann.
  • Der Detektor kann auch einen Fahrerbefehl detektieren, wobei der Fahrer mit einem an den Detektor übersandten Befehl selbst angeben kann, dass ein Objekt am Fahrzeug angebracht ist.
  • Das Umfeld des Fahrzeugs kann auch als dessen räumliche Umgebung bezeichnet werden. Das Umfeld kann ein räumlich abgegrenzter Bereich um einen Aufenthaltsort des Fahrzeugs sein. Der räumliche Bereich kann um das Fahrzeug rund herum oder sektoral definiert sein.
  • Ein bildgebender Sensor zur Umfelderfassung kann jeder bekannte Umfelderfassungssensor sein, welcher von einem Fahrzeugumfeld Bildinformationen erzeugen kann. Der Umfelderfassungssensor kann ein flächenhaft messender Sensor oder ein scannender Sensor sein, wobei sowohl der flächenhaft messende Sensor als auch der scannende Sensor Bildinformationen des Umfelds des Fahrzeugs erfassen kann. Der Umfelderfassungssensor kann beispielsweise eine Kamera, ein Radarsensor, ein Ultraschalltransceiver oder ein Laserscanner sein. Bei der Kamera kann es sich um eine RGB-Kamera, eine Infrarotkamera, eine 3D-Kamera oder um eine omnidirektionale Kamera handeln. Mit der Kamera aufgenommene Bildinformation kann daher beispielsweise ein Farbwert, ein Signalintensitätswert oder ein Wärmewert sein.
  • Die Abstufung eines primären zu einem sekundären bildgebenden Sensor kann funktional dahingehend verstanden werden, dass der primäre bildgebende Sensor zur Verwendung in mehreren Betriebsmodi des Fahrzeugs vorgesehen sein kann und der sekundäre Sensoren nur zur Verwendung in einem bestimmten Betriebsmodus des Fahrzeugs vorgesehen sein kann. Der sekundäre bildgebende Sensor kann so in dem einen bestimmten Betriebsmodus in einem Bilderfassungssystem temporär dazugeschaltet werden oder einen primären bildgebenden Sensor ersetzen. So kann ein sekundärer bildgebender Sensor eines Fahrzeugs beispielsweise nur dann verwendet werden, wenn das Fahrzeug einen Anhänger zieht. Der primäre und sekundäre bildgebende Sensor kann daher auch als bildgebender Haupt- und Hilfssensor bezeichnet werden.
  • Primäre und/oder sekundäre bildgebende Sensoren können baugleiche oder unterschiedliche Kameras sein, welche gleiche, verschiedene oder variable Sichtfelder, Auflösungen und Erfassungsbereiche aufweisen können. Verschiedene Sichtfelder der primären und/oder sekundäre bildgebenden Sensoren können sich darin unterscheiden, dass sie verschiedene räumliche Erfassungsbereiche, verschiedene Sehwinkel, verschiedene Ausrichtungen oder Blickwinkel aufweisen.
  • Eine Draufsicht des Umfelds des Fahrzeugs kann eine abstrahiert oder photorealistisch dargestellte, zweidimensionale orthogonale Projektion der räumlichen Umgebung des Fahrzeugs sein, wobei die Umgebung von oben betrachtet wird. In der Draufsicht können das Fahrzeug, das an ihm angebrachte Objekt und/oder weitere Objekte, beispielsweise erkannte Hindernisse, ebenfalls dargestellt sein. Die Draufsicht wird mittels bekannten photogrammetrischen Methoden und Transformationen basierend auf von den bildgebenden Sensoren erfassten Bildern erzeugt.
  • Ein Kerngedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, dass Bilder zum Erzeugen einer Draufsicht auf das Fahrzeugumfeld automatisch und variabel in Abhängigkeit einer Fahrzeugkonfiguration vom Fahrzeug ausgewählt werden. Die Auswahlentscheidung kann auch von einem Fahrer vorgenommen werden. Die Fahrzeugkonfiguration kann insbesondere ein Vorhandensein oder ein Nichtvorhandensein eines Anhängers am Fahrzeug sein.
  • Der Erfindung liegt hierfür das Konzept zugrunde, dass mindestens ein zusätzlicher bildgebender Sensor als sekundärer bildgebender Sensor vorgesehen ist, welcher eine vorhandene Umfelderfassung eines Fahrzeugs mittels bildgebender Sensorik durch eine zusätzliche Umfelderfassung eines am Fahrzeug angebrachten Objekts mit weiteren Bildern der Objektumgebung ersetzt oder ergänzt.
  • Der Erfindung kann zudem das Konzept zugrunde liegen, dass sowohl primäre bildgebende Sensoren als auch sekundäre bildgebende Sensoren auf einem Fahrzeug anordbar sind. Dies ist vorteilhaft, da an dem Fahrzeug anbringbare Objekte, insbesondere ein Anhänger, in der Regel keine Energieversorgung für bildgebende Sensoren bereitstellen. Die primären bildgebenden Sensoren und auch der mindestens eine sekundäre bildgebende Sensor können/kann hierzu insbesondere auf einer Fahrerkabine des Fahrzeugs angeordnet werden.
  • In einer Ausführungsform sind die primären bildgebenden Sensoren primäre Kameras und ist der mindestens eine sekundäre bildgebende Sensor eine sekundäre Kamera. Mit den Kameras können Bilder des Umfelds des Fahrzeugs aufgenommen werden. Die einzelnen Bilder der primären Kameras und/oder der sekundären Kamera können mittels Bildverarbeitung kombiniert werden. Ein Rundumbild oder ein Bereich eines Rundumbilds kann so mittels eines Stichings von einzelnen Bildern erzeugt werden. Die Kameras können mit einem Weitwinkelobjektiv oder mit einem Fisheye-Objektiv ausgerüstet sein. Entsprechend große Sichtfelder der Kameras können dann einen Sehwinkel aufweisen, welcher größer als 90 Grad oder größer als 180 Grad ist. Grundsätzlich können die Kameras jedoch jeden Sehwinkel bis zu diesen Winkelbereichen aufweisen. Große Sehwinkel sind vorteilhaft, da mit Ihnen für ein Stiching einzelner Bilder großflächige Überlappungsbereiche in den Bildern vorhanden sein können, in denen eine für das Stiching notwendige Anzahl von Verknüpfungspunkten generiert werden kann. Aus dem Rundumbild kann die Draufsicht mittels Umrechnen der Bildkoordinaten in eine horizontale Ebene erzeugt werden.
  • Eine mögliche Konfiguration primärer Kameras kann eine nach vorne ausrichtbare, eine seitlich nach links ausrichtbare, eine seitlich nach rechts ausrichtbare und eine nach hinten ausrichtbare Kamera mit entsprechend ausrichtbaren Sichtfeldern aufweisen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine sekundäre bildgebende Sensor an einer von den Positionen der primären bildgebenden Sensoren verschiedenen Position am Fahrzeug anorbar. Durch ein Anordnen des sekundären bildgebenden Sensors an einer solchen Position kann dieser ein räumlich anders ausrichtbares und anorbares Sichtfeld aufweisen als die primären bildgebenden Sensoren. Das erfassbare Umfeld kann so vergrößert werden. Die Position des sekundären bildgebenden Sensors kann eine im Vergleich zu den Positionen der primären bildgebenden Sensoren zum Fahrzeug exponiertere Position sein. Dies kann dadurch erzielt werden, dass der sekundäre bildgebende Sensor an einem auskragenden Fahrzeugteil, beispielsweise einem Außenspiegel montierbar ist, während die primären bildgebenden Sensoren beispielsweise an oder in der Fahrzeugkarosserie anordbar sind. Eine exponierte Anordnung des sekundären bildgebenden Sensors hat den vorteilhaften Effekt, dass sein Sichtfeld weniger anfällig für Verdeckungen durch ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt sein kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Sichtfeld des sekundären bildgebenden Sensors in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten ausrichtbar. Das Sichtfeld des sekundären bildgebenden Sensors kann seitlich der Karosserie des Fahrzeugs nach hinten ausrichtbar sein, um das Umfeld in einem in Fahrtrichtung des Fahrzeugs rückwärtigen Seitenbereich neben einem am Fahrzeug angebrachten Objekt zur erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der sekundäre bildgebende Sensor oberhalb der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise auf dem Fahrzeugdach, anordbar sein, wobei sein Sichtfeld derart nach hinten ausrichtbar sein kann, dass ein Bereich des Fahrzeugumfelds in einem in Fahrtrichtung des Fahrzeugs rückwärtigen Bereich erfassbar ist. Eine derartige rückwärtige Ausrichtung des sekundären bildgebenden Sensors kann vorteilhaft sein, da ein an der Fahrzeugrückseite angebrachtes Objekt einen primären bildgebenden Sensor an der Fahrzeugrückseite verdecken kann, während der sekundäre bildgebende Sensor eine solche Verdeckung durch ein am Objekt vorbei gerichtetes Sichtfeld kompensieren kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist ein Sehwinkel des sekundären bildgebenden Sensors kleiner als ein jeweiliger Sehwinkel von einem der primären bildgebenden Sensoren. Es kann jeweils ein sekundärer bildgebender Sensor an jeder Fahrzeugseite anordbar sein, wobei jeder Sensor einen seitlichen rückwärtigen Bereich des Umfelds eines angebrachten Objekts erfassen kann. Ein kleinerer Sehwinkel kann dabei ausreichend sein, da die beiden sekundären bildgebenden Sensoren nur seitliche Bereiche neben einem am Fahrzeug angebrachten Objekt erfassen können. Die beiden mit den Sehwinkeln aufgespannten Sichtfelder können sich nicht überlappen, da ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt sie trennen kann, wobei dann in den Bildern der sekundären bildgebenden Sensoren kein Überlappungsbereich mehr existieren kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist ein Erfassungsbereich des sekundären bildgebenden Sensors größer als ein jeweiliger Erfassungsbereich von einem der primären bildgebenden Sensoren. In einem größeren Erfassungsbereich kann das Umfeld in einem größeren Abstand zum bildgebenden Sensor aufgenommen werden und Bildinformationen in einem derart größeren Abstand zum Erzeugen der Draufsicht verwendet werden. Dies kann vorteilhaft sein, da der sekundäre bildgebende Sensor, welcher zur Umfelderfassung um das angebrachte Objekt vorgesehen ist, einen räumlichen Bereich um das Objekt erfassen kann, wobei das am Fahrzeug angebrachte Objekt größer, insbesondere länger, als das Fahrzeug selbst sein kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform überlappen sich Sichtfelder der primären bildgebenden Sensoren teilweise, wobei das Sichtfeld des sekundären bildgebenden Sensors einen Bereich umfasst, welcher ein von den Sichtfeldern der primären Sensoren nicht überlappender Bereich ist. Ein Überlappen der Sichtfelder kann ein Überlappen der von den bildgebenden Sensoren erfassten Bilder zur Folge haben. Das Überlappen kann durch entsprechend redundant vorhandene Bildinformation in den erfassten Bildern ein zumindest teilweises Verdecken eines bildgebenden Sensors zum Erzeugen einer Draufsicht kompensieren, da ein bei einem Sensor verdeckter Umfeldbereich dann zumindest von einem anderen nicht verdeckten Sensor erfasst werden kann. Ist jedoch ein Bereich von einem Objekt verdeckt, welcher nicht redundant, das heißt nicht überlappend, von primären bildgebenden Sensoren erfasst worden ist, kann ein sekundärer bildgebender Sensor, dessen Sichtfeld nicht von dem Objekt verdeckt ist und auf den verdeckten Bereich ausgerichtet ist, diesen Bereich erfassen, um die mit ihm erfasste Bildinformation zum Erzeugen der Draufsicht zu verwenden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der verdeckte Bereich ein möglicher Aufenthaltsort eines am Fahrzeug angebrachten Objekts ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Umfelderfassung mit einem primären bildgebenden Sensor, dessen Sichtfeld verdeckt ist, zu deaktivieren, falls der Detektor ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt. Ein Aktivieren der Umfelderfassung mit einem sekundären bildgebenden Sensor kann ein derartiges Deaktivieren zur Folge haben, wobei ein sekundärer bildgebender Sensor aktiviert wird, welcher einen mit dem verdeckten primären bildgebenden Sensor nicht mehr erfassbaren Umfeldbereich erfassen kann. Das Deaktivieren und somit ein Nichterfassen von einem Bild, auf welchem sich im Wesentlichen das am Fahrzeug angebrachte Objekt befinden kann, kann vorteilhaft sein, da dieses Bild dem Erzeugen der Draufsicht dann nicht mehr zugrunde gelegt wird. Ein Bild welches im Wesentlichen keine Bildinformation zum Umfeld enthält, kann sich bei einem Stiching der einzelnen Bilder zu einem Rundumbild und einer Umwandlung in die Draufsicht nachteilig auswirken, da es keine bis wenig redundante Umfeldbereiche abbilden kann, in welchen Verknüpfungspunkte zum Kombinieren mit weiteren Bilder gefunden werden können. Das Nichtverwenden kann daher vorteilhaft sein, da Artefakte durch falsche Bildverknüpfungen ausgeschlossen werden können.
  • Eine weitere Lösung ist ein Fahrzeug, das ein System zur Umfelderfassung aufweist, welches eine Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren zum Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs, wobei die primären bildgebenden Sensoren an mehreren Positionen am Fahrzeug angeordnet sind, einen Detektor zum Erkennen eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor zum Erfassen eines Umfelds des angebrachten Objekts, wobei der sekundäre bildgebende Sensor ein zu den Sichtfeldern der primären bildgebenden Sensoren verschiedenes Sichtfeld aufweist, eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor zu aktivieren, falls der Detektor ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und eine Auswerteeinheit zum Erzeugen einer Draufsicht, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls der Detektor kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und welche zumindest auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls der Detektor ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, aufweist.
  • In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Zugfahrzeug und das zu erkennende Objekt ist ein Anhänger. Der Anhänger kann an dem Fahrzeug an einer Anhängekupplung angelenkt sein, wobei sich die Ausrichtung des Anhängers zum Zugfahrzeug durch ein Verschwenken des Anhängers zum Zugfahrzeug ändern kann. Dies kann eine relative Lageänderung des Anhängers zum Zugfahrzeug nach sich ziehen. Das Erfassen des Umfelds eines Anhängers mit sekundären bildgebenden Sensoren kann besonders vorteilhaft sein, da der Anhänger mindestens einen primären bildgebenden Sensor, insbesondere eine Rückblickskamera verdecken kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrzeug zwei Außenspiegel auf, wobei jeweils ein sekundärer bildgebender Sensor an einem der beiden Außenspiegel des Fahrzeugs angeordnet ist. Eine an einem Außenspiegel angeordnete Rückblickskamera kann einen in Fahrtrichtung rückwärtigen Bereich nahezu vollständig Erfassen, da die Außenspiegelkamera durch eine derartige exponierte Anordnung ein von einem Anhänger zumindest teilweise nicht verdeckbares Sichtfeld aufweisen kann.
  • Eine weitere Lösung ist ein Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs, welches als Verfahrensschritte ein Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mit einer Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren, welche an mehreren Positionen am Fahrzeug angeordnet sind, ein Detektieren eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, ein Erfassen eines Umfelds des angebrachten Objekts mit mindestens einem sekundären bildgebenden Sensor, welcher ein zu Sichtfeldern der primären Sensoren verschiedenes Sichtfeld aufweist, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, und ein Erzeugen einer Draufsicht des Umfelds des Fahrzeugs aufweist, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, und zumindest auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist.
  • Eine weitere Lösung ist ein Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs, welches als Verfahrensschritte ein Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mit einer Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren, welche an mehreren Positionen am Fahrzeug angeordnet sind, ein Detektieren eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, ein Erfassen eines Umfelds des angebrachten Objekts mit mindestens einem sekundären bildgebenden Sensor, welcher ein zu Sichtfeldern der primären Sensoren verschiedenes Sichtfeld aufweist, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, ein Erkennen eines Hindernisses im erfassten Umfeld des angebrachten Objekts und ein Bremsen des Fahrzeugs zum Vermeiden einer Kollision mit dem erkannten Hindernis aufweist.
  • Sowohl dem Verfahren zur Umfelderfassung des Fahrzeugs sowie dem Verfahren zum Notbremsen des Fahrzeugs liegt als gemeinsames Konzept zugrunde, dass eine Fahrzeugumfelderfassung in Abhängigkeit einer im Fahrzeugbetrieb vorhandenen Fahrzeugkonfiguration durchgeführt wird. Ein zusätzlicher bildgebender Sensor als sekundärer bildgebender Sensor ermöglicht somit ein Kompensieren von verdeckten Bereichen bei der Umfelderfassung. Für ein Erkennen eines Hindernisses im erfassten Umfeld beim Manövrieren des Fahrzeugs ist dies besonders vorteilhaft, da Hindernisse zuverlässiger erkannt werden können, auch wenn ein primärer bildgebender Sensor verdeckt ist.
  • Das Erkennen eines Hindernisses im erfassten Umfeld des angebrachten Objekts und das Bremsen des Fahrzeugs zum Vermeiden einer Kollision mit dem erkannten Hindernis kann während eines Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs und während eines Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs ausgeführt werden, um eine Kollision des Fahrzeugs, insbesondere des an ihm angebrachten Objekts, mit dem Hindernis zu vermeiden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn sich das erkannte Hindernis in einer Schleppkurve des Fahrzeugs und/oder des an ihm angebrachten Objekts, vor allem an einem von dem Fahrzeug gezogenen Anhänger, aufhält.
  • Die primären bildgebenden Sensoren und/oder der sekundäre bildgebende Sensor kann selbst ausgebildet sein ein Hindernis zu erkennen. Hierzu können die bildgebenden Sensoren mittels bekannten Algorithmen zur automatischen Objekterkennung derart trainiert sein, dass sie Hindernisse, zum Beispiel Fußgänger, automatisch erkennen können. Eine derartige Hinderniserkennung kann an eine Steuereinheit übermittelt werden, welche ein Bremsen des Fahrzeugs einleitet. Die Hinderniserkennung kann auch einem Fahrer durch ein Warnsignal mitgeteilt werden, welcher dann das Bremsen einleiten kann.
  • Das Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs kann ein Erzeugen einer Draufsicht des Umfelds des Fahrzeugs aufweisen, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, und zumindest auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist. Das Bremsen des Fahrzeugs zum Vermeiden der Kollision mit dem erkannten Hindernis kann dann automatisch durch eine automatische Hinderniserkennung in der Draufsicht oder von einem Fahrer durchgeführt werden, welcher das Hindernis in der Draufsicht erkennt.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Umfelderfassungssystems und eines Fahrzeugs zur Erläuterung der Umfelderfassung mit primären und sekundären bildgebenden Sensoren.
    • 2 zeigt eine weitere Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel des Umfelderfassungssystems und des Fahrzeugs zur weiteren Erläuterung der Umfelderfassung mit primären und sekundären bildgebenden Sensoren.
    • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Notbremsen eines Fahrzeugs.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • In den 1 und 2 ist ein Zugfahrzeug 2 dargestellt, an welchem in 2 ein Anhänger 4 angehängt ist. Der Anhänger 4 ist dabei an einer Anhängekupplung 6 des Zugfahrzeugs 2 angelenkt.
  • In 1 ist eine Umfelderfassung mit vier primären Kameras 10 realisiert, welche ein in Fahrtrichtung 5 nach vorne ausgerichtetes primäres Sichtfeld 11, ein in Fahrtrichtung 5 nach links ausgerichtetes primäres Sichtfeld 12, ein in Fahrtrichtung 5 nach rechts ausgerichtetes primäres Sichtfeld 13 und ein in Fahrtrichtung 5 rückwärts ausgerichtetes primäres Sichtfeld 14 haben, wobei ein jeweiliger Sehwinkel 15 der Sichtfelder 11, 12, 13, 14 größer als 180 Grad ist, wobei dies mit einem an den Kameras 10 vorgesehenen Weitwinkelobjektiv (nicht gezeigt) realisierbar ist. Die Erfassungsbereiche 16 der primären Kameras 10 sind um das Zugfahrzeug verteilt, wobei Überlappungsbereiche 17 entstehen, in welchen Teilbereiche von zwei Erfassungsbereichen 16 von zwei verschiedenen primären Kameras 10 sich überlagern.
  • Auf dem Zugfahrzeug 2 ist zudem ein Detektor 30 für eine Objekterkennung, eine Steuereinheit 40 zum Aktivieren einer sekundären Kamera 20 und eine Auswerteeinheit 50 zum Erzeugen einer Draufsicht aus Bildern der primären Kameras 10 und optional zumindest aus einem Bild einer sekundären Kamera 20 angeordnet.
  • Der Detektor 30 ist mit den primären Kameras 10 verbunden, um deren aufgenommene Bilder auszuwerten und um in diesen einen am Zugfahrzeug 2 angebrachten Anhänger 4 zu erkennen. Die Steuereinheit 40 ist wiederum mit dem Detektor 30 verbunden, um eine sekundäre Kamera 20 zu aktivieren, falls der Detektor 30 ein am Zugfahrzeug 2 angehängten Anhänger 4 erkannt hat. Die Auswerteeinheit 50 zum Erzeugen der Draufsicht (nicht gezeigt) ist mit den primären Kameras 10, den sekundären Kameras 20, mit dem Detektor 30 und mit der Steuereinheit 40 verbunden.
  • Wenn der Anhänger 4 mit dem Zugfahrzeug 2 nicht verbunden ist, wie in 1 gezeigt, wird die Draufsicht basierend auf Bildern der primären Kameras 10 mittels eines Stichings erzeugt.
  • In 2 ist eine Umfelderfassung mit drei primären Kameras 10 realisiert, welche das in Fahrtrichtung 5 nach vorne ausgerichtete primäre Sichtfeld 11, das in Fahrtrichtung 5 nach links ausgerichtete primäre Sichtfeld 12 und das in Fahrtrichtung 5 nach rechts ausgerichtete primäre Sichtfeld 13 haben, welche dem jeweiligen Sichtfeld 11, 12, 13 und den Erfassungsbereichen 16 wie in 1 gezeigt entsprechen. Die Umfelderfassung mit drei primären Kameras 10 ist mit einer zusätzlichen Umfelderfassung mit zwei sekundären Kameras 20 ergänzt, welche als Rückblickskameras ein jeweiliges linkes sekundäres Sichtfeld 21 und ein rechtes sekundäres Sichtfeld 22 haben. Beide sekundäre Sichtfelder weisen einen Sehwinkel 23 auf, welcher kleiner als der Sehwinkel 15 der primären Kameras 10 ist. Dagegen sind die Erfassungsbereiche 24 der sekundären Kameras 20 größer als die Erfassungsbereiche 16 der primären Kameras 10.
  • Die sekundären Kameras 20 sind in Außenspiegeln 3 des Zugfahrzeugs 2 angeordnet und erzeugen sektorale in Fahrtrichtung 5 nach hinten ausgerichteten Sichtfelder 21, 22, wobei sich das linke Sichtfeld 21 mit dem nach links ausgerichteten primären Sichtfeld 12 teilweise überlappt und das rechte Sichtfeld 22 mit dem nach rechts ausgerichteten primären Sichtfeld 13 teilweise überlappt.
  • Wenn der Anhänger 4 mit dem Zugfahrzeug 2 verbunden ist, wie in 2 gezeigt, wird die Draufsicht basierend auf drei Bildern der primären Kameras 10 und zwei Bildern der sekundären Kameras 20 mittels eines Stichings erzeugt, wobei ein Bild einer sekundären Kamera 20 mit einem jeweils angrenzenden Bild einer der primären Kameras 10 kombiniert wird.
  • In 3 sind Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs in ihrer zeitlichen Abfolge dargestellt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Umfeld des Zugfahrzeugs 2 mit den primären Kameras 10 erfasst. In einem zweiten Schritt S2 wird ein Anhänger 4, welcher das rückwärtige Sichtfeld 14 einer der primären Kameras 10 verdeckt, detektiert. In einem dritten Schritt S3 wird das Umfeld des Anhängers 4 mit den beiden sekundären Kameras 20 erfasst. In einem vierten Schritt S4 wird eine Draufsicht des Umfelds des Zugfahrzeugs 2 wie in 1 gezeigt mit den primären Kameras 10 erfasst, wenn der Detektor 30 den Anhänger 4 nicht detektiert, und wird eine Draufsicht des Umfelds des Zugfahrzeugs 2 sowie des Anhängers 4 wie in 2 gezeigt mit drei der vier primären Kameras 10 und den beiden sekundären Kameras 20 erfasst, wenn der Detektor 30 den Anhänger 4 detektiert.
  • In 4 sind Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Notbremsen eines Fahrzeugs in ihrer zeitlichen Abfolge dargestellt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Umfeld des Zugfahrzeugs 2 mit den primären Kameras 10 erfasst. In einem zweiten Schritt S2 wird ein Anhänger 4, welcher das rückwärtige Sichtfeld 14 einer der primären Kameras 10 verdeckt, detektiert. In einem dritten Schritt S3 wird das Umfeld des Anhängers 4 mit den beiden sekundären Kameras 20 erfasst. In einem vierten Schritt S4 wird eine Draufsicht des Umfelds des Zugfahrzeugs 2 wie in 1 gezeigt mit den primären Kameras 10 erfasst, wenn der Detektor 30 den Anhänger 4 nicht detektiert, und wird eine Draufsicht des Umfelds des Zugfahrzeugs 2 sowie des Anhängers 4 wie in 2 gezeigt mit drei der vier primären Kameras 10 und den beiden sekundären Kameras 20 erfasst, wenn der Detektor 30 den Anhänger 4 detektiert. In einem fünften Schritt S5 wir ein Hindernis im erfassten Umfeld des Zugfahrzeugs 2 und des Anhängers 4 von der Auswerteeinheit 50 erkannt. In einem sechsten Schritt S6 werden das Zugfahrzeug 2 und der Anhänger 4 zum Vermeiden einer Kollision mit dem erkannten Hindernis (nicht gezeigt) abgebremst.
  • Mit den beiden in den 3 und 4 gezeigten Verfahren kann die Sicherheit des Betriebs eines Gespanns bestehend aus dem Zugfahrzeug 2 und dem Anhänger 4 somit in effizienter Weise gesteigert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Zugfahrzeug
    3
    Außenspiegel
    4
    Anhänger
    5
    Fahrtrichtung
    6
    Anhängekupplung
    10
    primäre Kamera
    11
    vorwärtiges primäres Sichtfeld
    12
    linkes primäres Sichtfeld
    13
    rechtes primäres Sichtfeld
    14
    rückwärtiges primäres Sichtfeld
    15
    Sehwinkel
    16
    Erfassungsbereich
    17
    Überlappungsbereich
    20
    sekundäre Kamera
    21
    linkes sekundäres Sichtfeld
    22
    rechtes sekundäres Sichtfeld
    23
    Sehwinkel
    24
    Erfassungsbereich
    30
    Detektor
    40
    Steuereinheit
    50
    Auswerteeinheit
    S1
    primäre Objekterkennung
    S2
    Objektdetektion
    S3
    sekundäre Objekterkennung
    S4
    Draufsichterzeugung
    S5
    Objekterkennung
    S6
    Fahrzeugbremsung

Claims (13)

  1. System zur Umfelderfassung, mit einer Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs, wobei die primären bildgebenden Sensoren an mehreren Positionen am Fahrzeug anordbar sind, einem Detektor (30) zum Erkennen eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld (11, 12, 13, 14) eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, mindestens einem an dem Fahrzeug angeordneten sekundären bildgebenden Sensor zum Erfassen eines Umfelds des angebrachten Objekts, wobei der sekundäre bildgebende Sensor ein zu den Sichtfeldern (11, 12, 13, 14) der primären bildgebenden Sensoren verschiedenes Sichtfeld (21, 22) aufweist, einer Steuereinheit (40), welche dazu eingerichtet ist, eine Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor zu aktivieren, falls der Detektor (30) ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und einer Auswerteeinheit (50) zum Erzeugen einer Draufsicht, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls der Detektor (30) kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt, und welche zumindest auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls der Detektor (30) ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem die primären bildgebenden Sensoren primäre Kameras (10) sind und der sekundäre bildgebende Sensor eine sekundäre Kamera (20) ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der mindestens eine sekundäre bildgebende Sensor an einer von den Positionen der primären bildgebenden Sensoren verschiedenen Position am Fahrzeug anorbar ist.
  4. System nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Sichtfeld (21, 22) des sekundären bildgebenden Sensors in einer Fahrtrichtung (5) des Fahrzeugs nach hinten ausrichtbar ist.
  5. System nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein Sehwinkel (23) des sekundären bildgebenden Sensors kleiner ist als ein jeweiliger Sehwinkel (15) von einem der primären bildgebenden Sensoren.
  6. System nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Erfassungsbereich (24) des sekundären bildgebenden Sensors größer ist als ein jeweiliger Erfassungsbereich (16) von einem der primären bildgebenden Sensoren.
  7. System nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem sich Sichtfelder (11, 12, 13, 14) der primären bildgebenden Sensoren teilweise überlappen und das Sichtfeld (21, 22) des sekundären bildgebenden Sensors einen Bereich umfasst, welcher ein von den Sichtfeldern (11, 12, 13, 14) der primären Sensoren nicht überlappender Bereich ist.
  8. System nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Steuereinheit (40) dazu eingerichtet ist eine Umfelderfassung mit einem primären bildgebenden Sensor, dessen Sichtfeld (14) verdeckt ist, zu deaktivieren, falls der Detektor (30) ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt erkennt.
  9. Fahrzeug, mit einem System zur Umfelderfassung nach einem der vorherigen Ansprüche.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 9, bei dem das Fahrzeug ein Zugfahrzeug (2) ist und das zu erkennende Objekt ein Anhänger (4) ist.
  11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Fahrzeug zwei Außenspiegel (3) aufweist und jeweils ein sekundärer bildgebender Sensor an einem der beiden Außenspiegel (3) des Fahrzeugs angeordnet ist.
  12. Verfahren zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs, mit den Schritten Erfassen (S1) eines Umfelds des Fahrzeugs mit einer Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren, welche an mehreren Positionen am Fahrzeug angeordnet sind, Detektieren (S2) eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld (14) eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, Erfassen (S3) eines Umfelds des angebrachten Objekts mit mindestens einem an dem Fahrzeug angeordneten sekundären bildgebenden Sensor, welcher ein zu Sichtfeldern (11, 12, 13, 14) der primären Sensoren verschiedenes Sichtfeld (21, 22) aufweist, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, und Erzeugen (S4) einer Draufsicht des Umfelds des Fahrzeugs, welche auf der Umfelderfassung mit den primären bildgebenden Sensoren basiert, falls kein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, und zumindest auf der Umfelderfassung mit dem mindestens einen sekundären bildgebenden Sensor basiert, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist.
  13. Verfahren zum Notbremsen eines Fahrzeugs, mit den Schritten Erfassen (S1) eines Umfelds des Fahrzeugs mit einer Vielzahl von primären bildgebenden Sensoren, welche an mehreren Positionen am Fahrzeug angeordnet sind, Detektieren (S2) eines am Fahrzeug angebrachten Objekts, welches ein Sichtfeld (14) eines primären bildgebenden Sensors zumindest teilweise verdeckt, Erfassen (S3) eines Umfelds des angebrachten Objekts mit mindestens einem an dem Fahrzeug angeordneten sekundären bildgebenden Sensor, welcher ein zu Sichtfeldern (11, 12, 13, 14) der primären Sensoren verschiedenes Sichtfeld (21, 22) aufweist, falls ein am Fahrzeug angebrachtes Objekt detektiert worden ist, und Erkennen (S5) eines Hindernisses im erfassten Umfeld des angebrachten Objekts und Bremsen (S6) des Fahrzeugs zum Vermeiden einer Kollision mit dem erkannten Hindernis.
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