DE102019103627A1

DE102019103627A1 - Fahrerassistenzsystem und Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE102019103627A1
Application number: DE102019103627.5A
Authority: DE
Inventors: Fabian Vordermaier; Sven Kraus
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-08-13
Also published as: WO2020165078A1; EP3924238A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem (30), das zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist. Das Fahrerassistenzsystem (30) umfasst eine Umfeldsensorik zur Umfelderfassung des Kraftfahrzeugs, aufweisend mindestens eine Spiegelersatzkamera (10); und eine Steuerungseinrichtung (20), die ausgebildet ist, Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera (10) auszuwerten, um eine Überwachung zur Hindernisdetektion in einem Sichtfeld der mindestens einen Spiegelersatzkamera (30) durchzuführen und in Abhängigkeit von der durchgeführten Hindernisdetektion in die Fahrzeugsteuerung zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers einzugreifen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem, das zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, umfassend ein Kamerasystem zur Umfelderfassung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Spiegelersatzsysteme als Kamera-Monitor-Systeme (KMS) allgemein bekannt. Ein solches Spiegelersatzsystem besteht wenigstens aus einer ein Umfeld des Kraftfahrzeugs in einem Kamerabild in Echtzeit erfassenden und aufnehmenden Kamera, einem Steuergerät, dem Bilddaten aus der wenigstens einen Kamera zur Bearbeitung zugeführt werden, und wenigstens einem Monitor als Bildschirm im Sichtfeld eines Fahrers, der an das Steuergerät zur Darstellung eines Monitorbildes des von der Kamera erfassten aktuellen Kamerabildes angeschlossen ist. Üblicherweise sind fahrerseitig und beifahrerseitig Außenkameras angeordnet, deren Kamerasichtfelder den Spiegelaufnahmefeldern entsprechen können, und jeweils zugeordnete Monitore im fahrerseitigen und beifahrerseitigen Fensterholmbereich im Fahrzeuginnenbereich angebracht. Bei Nutzfahrzeugen können Kameras verwendet werden, die die Sichtbereiche der üblichen Einzelspiegel erfassen und alle Sichtfelder einer Fahrzeugseite in einem Monitorbild vereinigen. Ein solches Spiegelersatzsystem kann anstelle der bisherigen Spiegelanordnungen verwendet werden oder gegebenenfalls auch zusätzlich zu weiteren Außenspiegeln. Aus der Offenlegungsschrift EP 3 138 736 A1 ist ein Spiegelersatzsystem bekannt, bei dem in das Monitorbild Informationsdarstellungen eingeblendet werden, die den Fahrer im Fahrbetrieb unterstützen. Es können Informationen eingeblendet werden, die durch Auswertung einer fahrzeugseitigen Sensorik erhalten werden. Beispielsweise können möglicherweise gefährdete Verkehrsteilnehmer, deren Ort und eventuelle Gefährdung insbesondere mittels Fahrerassistenzsystemen wie Abbiege- oder Spurwechselassistenzsystemen erkannt werden, vorteilhaft mit einer eingeblendeten Objektmarkierung hervorgehoben werden.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Kraftfahrzeuge bekannt, die in einem autonomen oder teilautonomen Fahrmodus betreibbar sind, in welchem das Kraftfahrzeug mithilfe eines Fahrerassistenzsystems selbsttätig sowohl eine eine Längsführung als auch eine Querführung des Kraftfahrzeugs umfassende Fahrzeugführung durchführt. Hierbei können unterschiedliche Autonomiestufen (Level) beispielweise gemäß der Norm SAE J3016 in sechs Stufen klassifiziert werden, die nachfolgend als SAE-Stufen oder SAE-Level bezeichnet werden.
Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs und zur Ansteuerung von Sicherungsmitteln Umfeldsensoren einzusetzen, mit denen insbesondere Objekte erkannt werden können und/oder der Abstand zu Objekten, wie beispielsweise anderen Fahrzeugen bzw. Hindernissen, bestimmt werden kann. Die Sensoren sind dabei in der Regel als Radar-, Infrarot- oder Ultraschallsensoren ausgeführt, die über einen Sender verfügen, der elektromagnetische oder akustische Wellen aussendet, die von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs reflektiert werden. Der reflektierte Anteil der Wellen wird von einem Empfänger erfasst, wobei aus der Laufzeit der reflektierten Wellen der Abstand zu den Objekten bestimmt werden kann. Auch Kameras können als Umfeldsensoren eingesetzt werden.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 010 006 A1 ist beispielsweise ferner ein Verfahren zum teilautonomen oder autonomen Fahren eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems bekannt. Hierbei werden mittels einer Umfeldsensorik Daten des Umfelds des Kraftfahrzeugs bestimmt. Aus den Umfelddaten wird dann eine Fahrstrategie zum teilautonomen oder autonomen Fahren bestimmt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fahrerassistenzsystem bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Fahrerassistenzsysteme vermieden werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine genauere und/oder kosteneffizientere Umfelderfassung zur Verwendung in einem Fahrerassistenzsystem bereitzustellen, insbesondere zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers.
Diese Aufgaben werden durch ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Gemäß allgemeinen Gesichtspunkten der Erfindung wird eine Vorrichtung, nachfolgend als Fahrerassistenzsystem bezeichnet, bereitgestellt, die in an sich bekannter Weise zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und hierzu eine Umfeldsensorik zur Umfelderfassung des Kraftfahrzeugs aufweist. Das Fahrerassistenzsystem umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, die von der Umfeldsensorik erfassten Daten auszuwerten, um eine Überwachung zur Hindernisdetektion durchzuführen und in Abhängigkeit von der durchgeführten Hindernisdetektion in die Fahrzeugsteuerung zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers einzugreifen.
Die genannten Aufgaben werden dadurch gelöst, dass die Umfeldsensorik mindestens eine Spiegelersatzkamera aufweist und die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera auszuwerten, um eine Überwachung zur Hindernisdetektion in einem Sichtfeld der mindestens einen Spiegelersatzkamera durchzuführen und in Abhängigkeit von der durchgeführten Hindernisdetektion in die Fahrzeugsteuerung zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers einzugreifen. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Omnibus.
Eine Spiegelersatzkamera hat den Vorteil, dass diese besonders gut geeignet ist, um einen für autonome Fahrmanöver wichtigen Umfeldbereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Nachbereich (nachfolgend auch als Nahfeld bezeichnet), zu überwachen. Bei einer Verwendung zusätzlich zu bekannten Umfeldsensoren, wie z. B. LIDAR- oder Radar-Sensoren, wird dadurch eine ergänzende Umfelderfassung ermöglicht, die zur Durchführung von autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövern verwendet werden kann. Mittels einer Spiegelersatzkamera können zusätzliche Bereiche abgedeckt werden, die mit bekannten Umfeldsensoren, wie z. B. LIDAR- oder Radar-Sensoren oder Nicht-Spiegelersatz-Kameras, nicht oder nur zum Teil eingesehen werden können oder zumindest nicht mit der gleichen Genauigkeit oder Auflösung auf Hindernisse überwacht werden können. Spiegelersatzkameras haben ferner den Vorteil, dass deren Sichtfelder auf gemäß gesetzlicher Vorschriften zu überwachende Bereiche ausgerichtet sind, d. h. deren Ausrichtung ist normiert und das Überwachungsfeld ist vergleichsweise groß. Aufgrund der der mit Spiegelkameras im Vergleich zu herkömmlichen größeren Außenspiegeln erzielten Kraftstoffeinsparungen kommen derartige Spiegelkamerasystem sowieso zunehmend zum Einsatz.
Entsprechend kann gemäß einer Ausführungsform die Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs ferner mindestens eine Kamera zur Umfelderfassung aufweisen, die keine Spiegelersatzkamera ist und deren Bilddaten von der Steuereinrichtung ausgewertet werden, um die Überwachung zur Hindernisdetektion durchzuführen. Gemäß dieser Ausführungsform kann somit eine herkömmliche Kamera zur Umfelderfassung mit einer Spiegelersatzkamera zur Umfelderfassung kombiniert werden, um durch die Kombination der unterschiedlichen Sichtfelder eine besonders genaue und umfassende Umfelderfassung zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs ferner mindestens einen Radarsensor und/oder LIDAR-Sensor zur Umfelderfassung aufweisen, dessen Sensordaten von der Steuereinrichtung ebenfalls ausgewertet werden, um die Überwachung zur Hindernisdetektion durchzuführen.
Hierbei kann das Kraftfahrzeug keinen Ultraschallsensor zur Umfelderfassung aufweisen. Die Vermeidung von Ultraschallsensoren ist insbesondere im Hinblick auf Ausblasvorgänge von Nutzfahrzeugen vorteilhaft. Die Funktion eines herkömmlichen Ultraschallsystems zur Umfelderfassung im Nahbereich des Fahrzeugs, z. B. zur Hinderniserkennung und Abstandsermittlung, kann stattdessen mittels eines Spiegelersatzsystems realisiert werden. Da derartige Spiegelersatzkameras in modernen Fahrzeugen zunehmend zum Einsatz kommen, kann ein bestehendes Spiegelersatzkamerasystem kosteneffizient genutzt werden. Spiegelersatzkameras führen in der Regel keine Auswertung der erfassten Bildinformationen durch. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung kann jedoch mindestens eine Spiegelkamera nicht nur genutzt werden, um dem Fahrer Umfeldinformationen auf einem Monitor als Spiegelersatz anzuzeigen, sondern auch, um die erfassten Umfeldinformationen zur Gewinnung von Umfelddaten auszuwerten, um diese Umfelddaten der Spiegelersatzkamera(s) direkt in die Auswahl und/oder Steuerung eines autonomen Fahrmanövers einfließen zu lassen. Die Auswertung der erfassten Umfeldinformationen und/oder Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera kann vorzugsweise nicht von der Spiegelersatzkamera selbst, sondern von einer nachgelagerten in Bezug auf die Spiegelersatzkamera externen Bildauswerteeinheit und/oder Steuereinrichtung vorgenommen werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Spiegelersatzkamera eine Frontspiegelersatzkamera, d. h. eine Kamera, die das Sichtfeld eines Frontspiegels erfasst, wie er bei einem Nutzfahrzeug zum Einsatz kommen kann. Die Frontspiegelersatzkamera ist somit ausgebildet, einen Bereich unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug, der sich in seitlicher Richtung über die beifahrerseitige Begrenzung des Kraftfahrzeugs hinaus erstreckt oder erstrecken kann, zu erfassen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mit der Frontspiegelersatzkamera Bereiche unmittelbar vor und/oder seitlich vor dem Nutzfahrzeug (Totwinkelbereich) gezielt überwacht werden können und in die Auswahl und/oder Steuerung eines autonomen Fahrmanövers eingehen. Dies ist besonders vorteilhaft für bestimmte autonome oder teilautonome Fahrmanöver, wie z. B. Anfahren aus dem Stand, Fahren mit geringer Geschwindigkeit etc., bei denen ein Risiko besteht, dass z. B. ein Hindernis, wie spielende Kinder, in diesem Nahbereich auftaucht. Hindernisse in diesem Bereich können mittels der Frontspiegelersatzkamera erfasst werden, und im Falle einer Hindernisdetektion können automatische Fahrmanöver, wie z. B. eine Notbremsung, ausgelöst werden. Gemäß einer vorteilhaften Variante dieser Ausführungsform kann das Fahrerassistenzsystem ausgebildet sein, bei einer Hindernisdetektion eine Anfahrt zu unterbinden oder zumindest zu verschieben, bis kein Hindernis mehr detektiert wird. Der Sichtkegel einer Frontspiegelersatzkamera ist in der Regel von oben nach unten auf den Bereich unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug gerichtet, im Unterschied zu einer herkömmlichen Frontkamera mit einem in Fahrtrichtung gerichteten Sichtkegel. Die Frontspiegelersatzkamera ist in einem oberen vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Überwachung zur Hindernisdetektion in einem Nahfeld, vorzugsweise einem Fahrzeugvorfeld und/oder einem Anfahrbereich, des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Die Überwachung muss nicht auf das Nahfeld beschränkt sein, sondern kann zusätzlich eine Überwachung zur Hindernisdetektion eines Bereichs außerhalb des Nahfelds umfassen, z. B. einen sich seitlich nach hinten erstreckenden Bereich, der von einer oder zwei Hauptspiegelersatzkameras überwacht wird.
Ferner kann die mindestens eine Spiegelersatzkamera eine Rampenspiegelersatzkamera umfassen, d. h. eine Kamera, die das Sichtfeld eines Rampenspiegels erfasst. Eine Rampenspiegelersatzkamera erfasst einen unmittelbar neben dem Nutzfahrzeug befindlichen Bereich (seitlicher Nahbereich) auf der Beifahrerseite. Der Sichtkegel einer Rampenspiegelersatzkamera ist in der Regel ebenfalls von oben nach unten auf den Bereich unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug gerichtet. Die Rampenspiegelersatzkamera ist in einem oberen seitlichen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Überwachung zur Hindernisdetektion kann somit einen Bereich in einem seitlichen Nahfeld des Kraftfahrzeugs auf der Beifahrerseite umfassen. Dies ist besonders vorteilhaft, um für bestimmte autonome oder teilautonome Fahrmanöver, wie z. B. Anfahren aus dem Stand, Fahren mit geringer Geschwindigkeit, Abbiegevorgänge nach rechts etc., bei denen ein Risiko besteht, wie z. B. dass ein Hindernis, wie Personen oder andere Objekte in diesem Nahbereich auftaucht.
Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Spiegelersatzkamera eine oder zwei Hauptspiegelersatzkameras (auch als Seitenspiegelersatzkamera bezeichnet) umfassen. Eine Hauptspiegelersatzkamera erfasst einen ebenen und horizontalen Teil der Fahrbahn von bestimmter Breite, der sich in einer gesetzlich festgelegten Entfernung hinter den Augenpunkten des Fahrzeugführers bis zum Horizont erstreckt. Die Überwachung zur Hindernisdetektion kann somit ein seitlich nach hinten gerichtetes Sichtfeld umfassen. Dies ist besonders vorteilhaft, um eine Umfelderfassung für bestimmte autonome oder teilautonome Fahrmanöver durchzuführen, wie z. B. Abbiegevorgänge, Überholvorgänge, Ausweichmanöver bei gefährlich einscherenden Fahrzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Überwachung zur Hindernisdetektion in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter erfolgen, der einen Fahrzeugzustand oder eine Fahrsituation charakterisiert. Beispielsweise kann es sich hierbei um die Fahrzeuggeschwindigkeit handeln. Gemäß einer Variante dieser Ausführungsform kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, die Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera zur Hindernisdetektion nur auszuwerten und/oder in die Fahrzeugsteuerung einfließen zu lassen, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, beispielsweise kleiner als 20 km/h, weiter vorzugsweise kleiner als 15 km/h. Der Parameter, der eine Fahrsituation charakterisiert, kann ein Parameter sein, der angibt, ob ein Rangierbetrieb, ein Stopp & Go-Betrieb, d. h. ein Betrieb mit wiederholtem Anfahren und Abbremsen, z. B. im Verkehrsstau, ein Abbiegevorgang oder ein Anfahrvorgang vorliegt.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform und Varianten ist, dass durch Einbezug eines solchen Parameters Fehlauslösungen reduziert werden können und/oder das Spiegelersatzsystem bewusst nur in Situationen zur automatischen Steuerung von Fahrmanövern herangezogen wird, wenn die von einem Spiegelersatzsystem erfassten Bereiche, insbesondere die Nahfeldbereiche des Fahrzeugs, besonders wichtig sind. Beispielsweise ist es beim Anfahren, Stopp & Go-Betrieb, oder Fahren mit kleiner Geschwindigkeit wichtig, z. B. das Fahrzeugvorfeld, z. B. mittels einer Frontspiegelersatzkamera zu überwachen, um sicherzustellen, dass kein Fußgänger, Fahrradfahrer etc. zwischenzeitlich in diesen Bereich gelangt ist.
Nachfolgend werden weitere besonders vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben, die Fahrsituationen betreffen, bei denen eine Spiegelersatzkamera-basierte Umfeldüberwachung im Rahmen eines autonomen oder teilautonomen Fahrmanövers besonders vorteilhaft ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, falls ein Längsführungssystem, z. B. ein ACC-System, im Stillstand des Kraftfahrzeugs aktiviert oder reaktiviert wurde, eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs zu erteilen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion kein Objekt erkannt wurde. Entsprechend kann die Steuereinrichtung in diesem Fall ferner ausgebildet sein, eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs nicht zu erteilen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt erkannt wurde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, falls das Kraftfahrzeug durch das Längsführungssystem automatisiert in den Stillstand überführt wurde und das Längsführungssystem dort aktiviert verbleibt, eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs aufrecht zu erhalten und/oder zu verlängern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion kein Objekt erkannt wurde. Entsprechend kann die Steuereinrichtung in diesem Fall ferner ausgebildet sein, eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs zu unterbinden, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt erkannt wurde.
Das Objekt kann ein Fremdfahrzeug, eine Person und/oder ein Hindernis sein. Die Überwachung zur Hindernisdetektion, insbesondere die Objekterkennung gemäß den beiden vorgenannten Ausführungsvarianten, erfolgt vorzugsweise in einem Nahfeld, weitere vorzugsweise in einem Fahrzeugvorfeld und/oder dem Anfahrbereich des Kraftfahrzeugs.
Bei aus der Praxis bekannten Längsregelsystemen wird die Anfahrfreigabe nach einigen wenigen Sekunden Stillstand abgeworfen, da keine ausreichende Umfelderfassung vorhanden ist. Mittels der spiegelkamerabasierten Umfelderfassung kann jedoch eine entsprechende Umfelderfassung in einem Nahbereich des Kraftfahrzeugs realisiert werden, um eine zuverlässige Hinderniserkennung im Nahfeld und allgemein ein verbessertes Kontextwissen des aktuellen Fahrzeugumfelds zu ermitteln. Durch die zuverlässigere Überwachung kritischer Nahfeldbereiche erhöht sich die Sicherheit und ein pauschaler Abwurf des Systems nach wenigen Sekunden ist nicht mehr notwendig. Dadurch verlängern sich automatisierte Fahrzeiten und der Fahrer wird durch eine Reduktion der Eingriffssituationen entlastet. Die beiden vorgenannten Ausführungsformen ermöglichen somit verbesserte Eingriffe in die Fahrzeuglängsregelung beim automatisierten Anfahren aus dem Stillstand.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, eine Fahrzeugbremsung einzuleiten, falls bei Fahrt in einem Niedergeschwindigkeitsbereich bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt erkannt wurde, das sich im prädizierten Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindet oder sich diesem nähert. Ein Niedriggeschwindigkeitsbereich kann ein Fahren des Kraftfahrzeugs mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit sein, die kleiner als 20 km/h, vorzugsweise kleiner als 15 km/h, ist. Beispielsweise kann bei Geradeausfahrt, beispielsweise im Stau, Stadtverkehr oder beim Rangieren, das Fahrzeugvorfeld im Rahmen der Hindernisdetektion mit z. B. einer Frontspiegelersatzkamera überwacht werden. Beim Abbiegen kann alternativ oder zusätzlich ein seitlicher Nahbereich, z. B. mit einer Rampenspiegelersatzkamera oder einer Hauptspiegelersatzkamera, auf mögliche Kollisionen mit Fußgängern, Radfahrern, Kinderwägen oder allgemein Hindernisobjekten überwacht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, falls das Fahrzeug in einem Konvoi, vorzugsweise einem elektronisch verbundenen Konvoi, mit mindestens einem Fremdfahrzeug, im sog. Platooning-Fahrmodus, fährt, den Platooning-Fahrmodus aufzulösen oder den Platooning-Abstand zu vergrößern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein einscherendes Fremdfahrzeug erkannt wurde. Ein einscherendes Fremdfahrzeug ist ein Fahrzeug, das nicht Teil des Konvois ist, sich jedoch durch eine Einscherbewegung seitlich dem Fahrstreifen des Platoons nähert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, falls das Fahrzeug in einem Fahrmodus mit aktivierten Abstandsregeltempomat ACC (engl. Adaptive Cruise Control) fährt, den ACC-Betrieb aufzulösen oder den einzuregelnden ACC-Abstand zu vergrößern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein einscherendes Fremdfahrzeug erkannt wurde.
Gemäß diesen beiden Ausführungsformen ist es besonders vorteilhaft, falls die mindestens eine Spiegelersatzkamera eine oder zwei Hauptspiegelersatzkameras umfasst, vorzugsweise zumindest die linke Hauptspiegelersatzkamera auf der Fahrerseite, da deren Sichtbereich besonders gut zur Detektion von möglichen einscherenden Fahrzeugen geeignet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers einen automatisierten Eingriff in die Fahrzeugquerführung umfassen. Hierbei kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera auszuwerten, um eine Überwachung eines seitlichen Bereichs des Fahrzeugs und/oder eine Fahrbahnerkennung, vorzugsweise eine Erkennung einer Fahrbahnbegrenzung und/oder Fahrstreifenmarkierung, durchzuführen. Gemäß diesem Aspekt ist es besonders vorteilhaft, falls die mindestens eine Spiegelersatzkamera eine oder zwei Hauptspiegelersatzkameras und/oder eine Rampenspiegelersatzkamera umfasst, da deren Sichtbereich besonders gut zur Detektion des seitlichen Bereichs geeignet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Variante dieses Aspekts kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, ein automatisiertes Ausweichmanöver durchzuführen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt im prädizierten Fahrfeld des Kraftfahrzeugs erkannt wurde und bei der Überwachung zur Fahrbahnerkennung und/oder des seitlichen Bereichs ein für das Ausweichmanöver ausreichender seitlicher Freiraum erkannt wurde. Gemäß dieser Variante kann somit die mindestens eine Spiegelersatzkamera dafür eingesetzt werden, ein seitliches Nahfeld des Kraftfahrzeugs zu überwachen, um in Gefahrensituationen notfalls automatisiert ein Ausweichmanöver mittels einer Fahrzeugquerführung durchführen zu können, vorausgesetzt, es ist ein ausreichender seitlicher Freiraum, d. h. eine ausreichende Fahrbahnbreite ohne darauf befindliche Hindernisse, vorhanden.
Entsprechend kann gemäß einer weiteren Alternative die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, einen Überholvorgang abzubrechen und vorzugsweise ferner das Kraftfahrzeug wieder in die alte Fahrspur, d. h. die Ausgangsfahrspur, zurückzuführen, wenn anhand des überwachten seitlichen Bereichs ein seitlich von hinten nahender Verkehr erkannt wird und eine vorbestimmte Abbruchbedingung erfüllt ist. Eine vorbestimmte Abbruchbedingung kann beispielsweise dann erfüllt sein, wenn der Abstand des nahenden Verkehrs geringer als ein vorbestimmter Sicherheitsabstand ist und/oder die Annäherungsgeschwindigkeit des nahenden Verkehrs größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem Fahrerassistenzsystem, wie in diesem Dokument beschrieben.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs in Seitenansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs in Draufsicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
3 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Gleiche oder äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs (auch kurz als Fahrzeug bezeichnet) in Seitenansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug ist vorliegend ein Nutzfahrzeug, z. B. Lastkraftwagen, mit Fahrerhaus 2 und Anhänger 3. Das Fahrzeug ist mit einem Fahrerassistenzsystem ausgestattet, das zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist, um beispielsweise in vorbestimmten Betriebssituationen automatisch eine Längsführung und/oder Querführung des Nutzfahrzeugs durchzuführen. Ferner weist das Kraftfahrzeug 1 eine Frontspiegelersatzkamera auf 11, die in einem oberen Bereich des Fahrerhauses 2 befestigt ist und deren Sichtkegel 11a nach unten gerichtet ist, um einen Bereich unmittelbar vor dem Fahrerhaus zu erfassen. Das Kraftfahrzeug 1 kann jedoch wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, ferner zwei seitlich angebrachte Hauptspiegelersatzkameras 13 sowie eine Rampenspiegelersatzkamera 12, die in der Draufsicht der 2 dargestellt sind, aufweisen, die zusammen ein Spiegelersatzkamerasystem 10 bilden.
In 2 sind auch die Sichtfelder 11a, 12a, 13a, 13b, 14a, 14b der Spiegelersatzkameras 11, 12, 13, 14 dargestellt.
Wie es aus der Praxis bekannt ist, sind bei Kraftfahrzeugen abhängig von dem Typ des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise Krafträdern, Kraftfahrzeugen zur Personenbeförderung, Kraftfahrzeugen zur Güterbeförderung, usw., sogenannte Sichtfelder gesetzlich vorgegeben, welche durch eine Einrichtung für indirekte Sicht, herkömmlicher Weise einen Spiegel, abgebildet werden müssen und durch den auf einem Fahrersitz sitzenden Fahrer jederzeit über die Einrichtung für indirekte Sicht einsehbar sein müssen. In Abhängigkeit vom Typ des Fahrzeugs und insbesondere davon, welche Bereiche rund um das Fahrzeug vom Fahrer direkt eingesehen werden können, verlangen in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp unterschiedliche gesetzliche Vorschriften, dass bestimmte Sichtfelder mittels der Einrichtungen für indirekte Sicht jederzeit eingesehen werden können. So ist für Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise LKWs oder Lieferwagen, derzeit beispielsweise als Einrichtungen zur indirekten Sicht ein Hauptspiegel auf jeweils der Fahrerseite und der Beifahrerseite vorgesehen, mit welchem der Fahrzeugführer einen ebenen und horizontalen Teil der Fahrbahn von bestimmter Breite einsehen kann, der sich ab einer festgelegten Entfernung hinter den Augenpunkten des Fahrzeugführers bis zum Horizont erstreckt. Dieser Sichtbereich ist in 2 mit den Bezugszeichen 13a und 14a illustriert. Außerdem muss ein Streifen geringerer Breite mittels dieses Spiegels für den Fahrzeugführer einsehbar sein, welcher in kürzerer Entfernung hinter den Augenpunkten des Fahrers beginnt. Neben diesen Hauptspiegeln sind beidseitig des Nutzfahrzeugs Sichtfelder 13b, 14b als einzusehen verlangt, die durch Weitwinkelspiegel abgebildet werden. Mit den Weitwinkelspiegeln wird jeweils ein Bereich hinter den Augenpunkten des Fahrers in einer bestimmten Erstreckung in Längsrichtung des Fahrzeugs eingesehen, welcher breiter als der durch den Hauptspiegel einsehbare Bereich ist, sich jedoch nur eine bestimmte Länge entlang des Fahrzeugs erstreckt. Anstatt herkömmlicher Spiegel können Hauptspiegelersatzkameras 13, 14 verwendet werden, mittels derer diese gesetzlich als stets einsehbar vorgeschriebenen Bereiche 13a, 13b, 14a, 14b in der Nähe des Fahrzeugs erfasst werden.
Schließlich ist für zumindest einige der Nutzfahrzeuge eine Abbildung eines Sichtfelds durch z. B. einen Frontspiegel verlangt, mit welchem ein Sichtkegel bzw. Bereich 11a unmittelbar vor dem Nutzfahrzeug, der sich in seitlicher Richtung über die beifahrerseitige Begrenzung des Nutzfahrzeugs hinaus erstreckt, durch den Fahrer einsehbar ist. Anstatt eines Frontspiegels kommt vorliegend eine Frontspiegelersatzkamera 11 zum Einsatz.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner eine Rampenspiegelersatzkamera 12, mit einem Sichtkegel bzw. Sichtfeld 12a, das einen unmittelbar neben dem Nutzfahrzeug befindlichen Bereich (seitlicher Nahbereich) auf der Beifahrerseite erfasst. Die Rampenspiegelersatzkamera 12 ist in einem oberen seitlichen Bereich des Fahrerhauses 2 angeordnet. Der Sichtkegel 12a ist von oben nach unten gerichtet.
Die Spiegelersatzkameras 11 und 12 überblicken somit den unmittelbaren Raum um das Fahrzeug. Wichtig ist die hohe Anbringungsposition der Kameras 11 und 12, d. h. an einem oberen Bereich des Fahrzeugs. Diese ermöglicht einen nahezu frontalen Blick auf die Straßenoberflache.
Das Fahrerassistenzsystem umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung 20, die ausgebildet ist, Bilddaten des Spiegelersatzkamerasystems 10 zu empfangen und auszuwerten, um eine Überwachung zur Hindernisdetektion in den Sichtfeldern des Spiegelersatzkamerasystems 30 durchzuführen. Mittels des Spiegelersatzsystems können somit Hindernisse im Nahbereich des Zugfahrzeugs 1 erfasst werden sowie eine Abstandsermittlung zum Hindernis durchgeführt werden. Das Spiegelersatzkamerasystem kann somit die Funktionen eines aus der PKW-Branche bekannten Ultraschall-Systems zur Umfelderfassung im Nahbereich des Fahrzeugs ersetzen.
In Abhängigkeit von der durchgeführten Hindernisdetektion greift die Steuerungseinrichtung 20 in die Fahrzeugsteuerung zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers ein. Dies ist schematisch in 3 illustriert, das ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems 30 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Die Steuerungseinrichtung 20, beispielsweise in Form eines programmtechnisch eingerichteten Mikroprozessors, empfängt eingangsseitig Bilddaten der Kameras 11, 12, 13, 14 des Spiegelersatzkamerasystems 10. Die Steuerungseinrichtung 20 empfängt eingangsseitig ferner weitere Umfelddaten, die von anderen Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs 1 erfasst wurden. Die Umfeldsensoren können beispielsweise einen oder mehrere der folgenden Umfeldsensoren umfassen: einen LIDAR-Sensor 5, einen Radar-Sensor 6 und ein Kamerasystem 15, das kein Spiegelersatzsystem ist und mindestens eine herkömmliche Kamera 16 umfasst, die keine Spiegelersatzkamera ist.
Durch die Funktionsblöcke 10, 15, 5 und 6 erfolgt somit die Umfelderkennung des Fahrzeugs, d. h., es werden mit einer geeigneten Umfeldsensorik wie beispielsweise dem Spiegelersatzkamerasystem 10, Radar 6 und LIDAR 5 bzw. einer Kombination der genannten Sensorik, Daten des Umfeld des Kraftfahrzeugs detektiert. Die Daten werden einer Auswertung in der Steuereinrichtung 20 zugeführt, die aus den Rohdaten der Umfelderkennung das Umfeld des Kraftfahrzeugs in einer Bildauswerteeinheit 21 und einer Informationsfusionseinheit 22 ermittelt, die Daten der unterschiedlichen Umfeldsensoren verknüpft. Die Erkennung von Hindernissen kann durch bekannte Verfahren aus der Bildverarbeitung realisiert werden. Dies kann beispielsweise durch ein Motion-Stereo-Verfahren geschehen, das aus den Umfelddaten eines Kamerasystems Objekte und Hindernisse im Umfeld des Kraftfahrzeugs bezüglich ihrer Größe, ihres Abstands vom Fahrzeug und ihrer Ausrichtung bezüglich des Fahrzeugs bestimmt. Zur Minimierung von Fehlauslösungen ist außerdem die Anwendung von „Structure from Motion“-Verfahren möglich. Mit diesem Verfahren kann die Höhe von Objekten auf der Straße bestimmt werden. Durch die hohe Anbringung der Kameras ist es einfach möglich, den Abstand eines Bildobjekts zum Fahrzeug zu ermitteln. Der Abstand ist umso geringer, je näher das Bildobjekt am Fahrzeug liegt.
Ferner können weitere Umfelddaten, beispielsweise Positionsdaten über vorverlegte Hindernisse, von der Steuereinrichtung 20 verwendet werden. Hierbei können weitere Parameter 7, 8, wie die aktuelle Fahrgeschwindigkeit 7 oder Informationen 8, die angeben, welche Fahrsituation vorliegt, beispielsweise, ob ein Rangierbetrieb, ein Stopp & Go-Betrieb, ein Abbiegevorgang oder ein Anfahrvorgang vorliegt, berücksichtigt werden, um die Umfelddaten zu überprüfen und zu plausibilisieren. Mit diesen zusätzlichen Daten können Fehlauslösungen und Fehlentscheidungen der Steuereinrichtung 20 reduziert werden. So ist es beispielsweise bei einem Stopp & Go-Betrieb wahrscheinlicher, dass plötzlich Personen vor das Fahrzeug laufen, als während voller Fahrt. Diese Information wird von der Steuereinrichtung 20 berücksichtigt, wenn z. B. eine Hindernisdetektion in dem Sichtfeld 11a der Frontspiegelersatzkameras 11 durchgeführt wird.
Ferner können der Steuereinrichtung 20 eingangsseitig noch Positionsinformationen, z. B. Informationen über den aktuellen Ort oder die geplante zu befahrene Strecke zugeführt werden (nicht dargestellt) und bei der Auswertung berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Informationen, ob sich das Fahrzeug auf einer Rangierfläche befindet, berücksichtigt werden.
Im Block 23 (Auswahleinrichtung zur Bestimmung und Auswahl des Fahrmanövers) wird aus dem in den Blöcken 21 und 22 ermittelten Abbild des Umfeldes des Fahrzeugs eine geeignete Fahrstrategie ermittelt, die ein geeignetes autonomes oder teilautonomes Fahrmanöver bestimmt oder auswählt. Danach gibt die Steuereinrichtung 20 einen entsprechenden geeigneten Steuerungsbefehl zur Ansteuerung einer entsprechenden Fahrzeugaktorik 25. Die Funktionsblöcke 21, 22 und 23 können in einem Steuergerät implementiert sein oder auf mehrere Steuergeräte oder Datenverarbeitungseinheiten aufgeteilt sein.
Es wird jedoch betont, dass die Steuereinrichtung 20 auch ausgebildet sein kann, in gewissen Betriebszuständen bzw. Betriebssituationen, wie z. B. Anfahren aus dem Stand, einem Rangierbetrieb, ausschließlich die Umfelddaten des Spiegelersatzkamerasystems 10 auszuwerten und somit ohne die weitere Umfeldsensorik wie Radar und Lidar auskommt.
Beispielhaft werden nachfolgend Einsatzbeispiele und Ausführungsvarianten des Fahrerassistenzsystems 30 beschrieben.
Falls das Fahrzeug 1 sich beispielsweise gerade im Stillstand befindet und ein Längsführungssystem, z. B. ein ACC-System, aktiviert ist oder vom Fahrer reaktiviert wurde, überprüft die Steuereinrichtung 20 ein Vorfeld des Fahrzeugs auf mögliche Hindernisse, indem mittels der Frontspiegelersatzkamera 11 das Vorfeld überwacht wird. Mit der Frontspiegelkamera kann insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs der unmittelbare Bereich vor dem Fahrzeug zuverlässig überwacht werden, z. B. auch im Stau. Falls im Vorfeld kein Hindernis, z. B. ein Objekt oder ein Fußgänger, detektiert wird, wird durch die Auswahleinrichtung 23 eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs 1 erteilt. Falls bei der Überwachung jedoch ein Objekt 40 erkannt wurde, wird die Anfahrfreigabe nicht erteilt und eine Warnmeldung ausgegeben. Auf diese Weise ist es auch bei längerem Stillstand nicht erforderlich, die automatische Langsführung aus Sicherheitsgründen zu unterbrechen, da mittels der Frontspiegelersatzkamera 11 auch im Stau eine zuverlässige Umfelderfassung im Fahrzeugvorfeld ermöglicht wird.
Falls das Kraftfahrzeug durch das Längsführungssystem automatisiert in den Stillstand überführt wurde und das Längsführungssystem dort aktiviert verbleibt, ist die Steuerungseinrichtung 20 ferner ausgebildet, zu prüfen, ob eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs aufrechterhalten und/oder verlängert werden kann oder nicht.
Hierbei überprüft die Steuereinrichtung 20 wiederum ein Vorfeld des Fahrzeugs auf mögliche Hindernisse, indem mittels der Frontspiegelersatzkamera 11 das Vorfeld überwacht wird. Falls im Vorfeld (vorderer Nahbereich des Fahrzeugs) kein Hindernis, z. B. ein Objekt oder ein Fußgänger, detektiert wird, wird durch die Auswahleinrichtung 23 eine Anfahrfreigabe aufrechterhalten und/oder verlängert. Falls bei der Überwachung jedoch ein Objekt 40 erkannt wurde, wird die Anfahrfreigabe unterbunden und eine Warnmeldung ausgegeben.
Die Steuereinrichtung 20 ist eingerichtet, die Nahfeldüberwachung des Kraftfahrzeugs zur Hindernisdetektion ferner beim Anfahren, beim Rangieren oder bei Fahrt in einem Niedergeschwindigkeitsbereich zu aktivieren. Hierbei werden die Sichtfelder zumindest der Frontspiegelersatzkamera 11 ausgewertet. Falls hierbei ein Objekt 40 erkannt wurde, das sich im prädizierten Fahrweg des Kraftfahrzeugs, z. B. dem vorhergesagten Fahrweg in den nächsten 1 bis 2 Sekunden, befindet oder sich diesem nähert, kann die Steuereinrichtung 20 eine automatisierte Fahrzeugbremsung auslösen.
Die Steuereinrichtung 20 kann ferner eingerichtet sein, falls das Fahrzeug in einem Fahrmodus mit aktivierten Abstandsregeltempomat ACC (engl. Adaptive Cruise Control) fährt, den ACC-Betrieb aufzulösen oder den einzuregelnden ACC-Abstand zu vergrößern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein einscherendes Fremdfahrzeug 9 erkannt wurde. Hierzu wird auch der seitliche hintere Bereich 13a des Fahrzeugs 1 mittels der linken Hauptspiegelersatzkamera 13 überwacht.
Die Steuereinrichtung 20 kann ferner eingerichtet sein, automatisierte Ausweichmanöver durch einen automatisierten Eingriff in die Querführung des Fahrzeugs 1 durchzuführen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt im prädizierten Fahrfeld des Kraftfahrzeugs erkannt wurde und bei der Überwachung zur Fahrbahnerkennung und/oder des seitlichen Bereichs ein für das Ausweichmanöver ausreichender seitlicher Freiraum erkannt wurde. Hierbei können die Hauptspiegelersatzkameras 13, 14 und/oder die Rampenspiegelersatzkamera 12 verwendet werden, um zu ermitteln, ob ein ausreichender seitlicher Freiraum für ein Ausweichmanöver vorhanden ist.
Entsprechend kann die Steuerungseinrichtung 20 ausgebildet sein, einen Überholvorgang abzubrechen und vorzugsweise das Kraftfahrzeug wieder in die alte Fahrspur zurückzuführen, wenn anhand des überwachten seitlichen Bereichs ein seitlich von hinten nahender Verkehr in Form des Fremdfahrzeugs 9 erkannt wird und eine vorbestimmte Abbruchbedingung erfüllt ist. Eine vorbestimmte Abbruchbedingung kann beispielsweise dann erfüllt sein, wenn der Abstand des nahenden Verkehrs geringer als ein vorbestimmter Sicherheitsabstand ist und/oder die Annäherungsgeschwindigkeit des nahenden Verkehrs, d. h. die Differenzgeschwindigkeit von Eigenfahrzeug 1 und sich näherndem Fremdfahrzeug 9, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Mittels des Fahrerassistenzsystems 30 kann der Fahrer ferner über Hindernisse informiert werden, die nicht in seinem direkten Blickfeld liegen. Die Warnungen können akustisch, haptisch (z. B. Lenkradvibration) oder visuell (z. B. Kombidisplay) erfolgen. Auf Basis dieses Fahrerassistenzsystems 30 wird gemäß einer weiteren Variante ein Rangier-/Einparksystem bereitgestellt. Hierfür wird dem Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle die entsprechende Abstandsinformation in bekannter Weise visuell und akustisch zur Verfügung stellt. Vergleichbar zu PKW-Systemen wird diese Funktion erst im Niedriggeschwindigkeitsbereich zur Verfügung gestellt.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug, beispielsweise Lastkraftwagen
2: Fahrerhaus
3: Anhänger
4: Fahrbahn
4a: Fahrbahnbegrenzung
4b: Fahrbahnmarkierung
5: LIDAR-Sensor
6: RADAR-Sensor
7: Fahrzeuggeschwindigkeit
8: Fahrsituationsparameter
9: Fremdfahrzeug
10: Spiegelersatzkamerasystem
11: Frontspiegelersatzkamera
11a: Sichtfeld der Frontspiegelersatzkamera
12: Rampenspiegelersatzkamera
12a: Sichtfeld der Rampenspiegelersatzkamera
13: Hauptspiegelersatzkamera (links)
13a: Sichtfeld der Hauptspiegelersatzkamera (links)
14: Hauptspiegelersatzkamera (rechts)
14a: Sichtfeld der Hauptspiegelersatzkamera (rechts)
15: Nicht-Spiegelersatzkamerasystem
16: Frontkamera
20: Steuereinrichtung
21: Bildauswerteeinheit
22: Informationsfusionseinheit
23: Auswahleinrichtung zur Bestimmung und Auswahl des Fahrmanövers
24: Ausgabesignal zur Steuerung eines Fahrmanövers
25: Fahrzeugaktorik
30: Fahrerassistenzsystem
40: Objekt

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

EP 3138736 A1 [0002]
DE 102009010006 A1 [0005]

Claims

Fahrerassistenzsystem (30), das zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist, umfassend eine Umfeldsensorik zur Umfelderfassung des Kraftfahrzeugs, aufweisend mindestens eine Spiegelersatzkamera (10); und eine Steuerungseinrichtung (20), die ausgebildet ist, Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera (10) auszuwerten, um eine Überwachung zur Hindernisdetektion in einem Sichtfeld der mindestens einen Spiegelersatzkamera (30) durchzuführen und in Abhängigkeit von der durchgeführten Hindernisdetektion in die Fahrzeugsteuerung zur Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers einzugreifen.
Fahrerassistenzsystem (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spiegelersatzkamera (10) eine Frontspiegelersatzkamera (11) umfasst und die Überwachung zur Hindernisdetektion in einem Nahfeld, vorzugsweise einem Fahrzeugvorfeld (11a) und/oder einem Anfahrbereich, des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spiegelersatzkamera eine Rampenspiegelersatzkamera (12) und/oder eine Seitenspiegelersatzkamera (13, 14) umfasst.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung zur Hindernisdetektion in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter (7, 8) erfolgt, der einen Fahrzeugzustand oder eine Fahrsituation charakterisiert, vorzugsweise einem Parameter, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt oder angibt, ob ein Rangierbetrieb, ein Stopp & Go-Betrieb, ein Abbiegevorgang oder ein Anfahrvorgang vorliegt.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera zur Hindernisdetektion nur ausgewertet werden, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist und/oder falls zumindest eine der folgenden Fahrsituationen vorliegt: ein Rangierbetrieb, ein Stopp & Go-Betrieb, ein Abbiegevorgang oder ein Anfahrvorgang.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein Längsführungssystem im Stillstand des Kraftfahrzeugs aktiviert oder reaktiviert wurde, die Steuerungseinrichtung (20) ausgebildet ist, eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs a) zu erteilen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion kein Objekt (40) erkannt wurde; und/oder b) nicht zu erteilen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt (40) erkannt wurde.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Kraftfahrzeug durch das Längsführungssystem automatisiert in den Stillstand überführt wurde und das Längsführungssystem dort aktiviert verbleibt, die Steuerungseinrichtung (20) ausgebildet ist, eine Anfahrfreigabe zur automatisierten Anfahrt des Kraftfahrzeugs a) aufrecht zu erhalten und/oder zu verlängern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion kein Objekt (40) erkannt wurde; und/oder b) zu unterbinden, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt (40) erkannt wurde.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (20) ausgebildet ist, eine Fahrzeugbremsung einzuleiten, falls bei Fahrt in einem Niedergeschwindigkeitsbereich bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt (40) erkannt wurde, das sich im prädizierten Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindet oder sich diesem nähert.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug in einem Konvoi mit mindestens einem Fremdfahrzeug, im sog. Platooning-Fahrmodus, fährt, die Steuerungseinrichtung (20) ausgebildet ist, den Platooning-Fahrmodus aufzulösen oder den Platooning-Abstand zu vergrößern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein einscherendes Fremdfahrzeug (9) erkannt wurde.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls das Fahrzeug in einem Fahrmodus mit aktiviertem Abstandsregeltempomat ACC (engl. Adaptive Cruise Control) fährt, die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, den ACC-Betrieb aufzulösen oder den einzuregelnden ACC-Abstand zu vergrößern, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein einscherendes Fremdfahrzeug (9) erkannt wurde.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung eines autonomen und/oder teilautonomen Fahrmanövers einen automatisierten Eingriff in die Fahrzeugquerführung umfasst und die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, Bilddaten der mindestens einen Spiegelersatzkamera (10) auszuwerten, um eine Überwachung eines seitlichen Bereichs des Fahrzeugs und/oder eine Fahrbahnerkennung, vorzugsweise eine Erkennung einer Fahrbahnbegrenzung (4a) und/oder Fahrstreifenmarkierung (4b), durchzuführen.
Fahrerassistenzsystem (30) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, ein automatisiertes Ausweichmanöver durchzuführen, falls bei der Überwachung zur Hindernisdetektion ein Objekt (40) im prädizierten Fahrfeld des Kraftfahrzeugs erkannt wurde und bei der Überwachung zur Fahrbahnerkennung und/oder des seitlichen Bereichs ein für das Ausweichmanöver ausreichender seitlicher Freiraum erkannt wurde.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, einen Überholvorgang abzubrechen, wenn anhand des überwachten seitlichen Bereichs ein seitlich von hinten nahender Verkehr erkannt wird und eine vorbestimmte Abbruchbedingung erfüllt ist.
Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Umfeldsensorik mindestens eine Kamera (15) zur Umfelderfassung aufweist, die keine Spiegelersatzkamera ist und deren Bilddaten von der Steuereinrichtung (20) ausgewertet werden, um die Überwachung zur Hindernisdetektion durchzuführen; und/oder b) dass das Kraftfahrzeug mindestens einen Radarsensor (6) und/oder LIDAR-Sensor (5) zur Umfelderfassung aufweist, dessen Sensordaten von der Steuereinrichtung (20) ausgewertet werden, um die Überwachung zur Hindernisdetektion durchzuführen; und/oder c) dass das Kraftfahrzeug (1) keinen Ultraschallsensor zur Umfelderfassung aufweist.
Kraftfahrzeug (1), vorzugsweise Nutzfahrzeug, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem Fahrerassistenzsystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.