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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge bekannt, welche insbesondere zumindest semiautonom, beziehungsweise vollautonom, betrieben werden können. Insbesondere ist hierbei für den semiautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs die Erfassung der Umgebung entscheidend, so dass mittels entsprechender Erfassungseinrichtungen eine zuverlässige Bewegung des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist. Die Erfassungseinrichtungen können dabei sowohl als Kamera, beispielsweise im nahen Infrarot, im kurzwelligen Infrarot oder als Ferninfrarot ausgebildet sein sowie als Lidarsensor, Ultraschallsensor oder Radarsensor. Insbesondere kann bei beispielsweise Kurvenfahrten jedoch bei der Erfassung der Umgebung ein sogenannter Blindbereich für die Erfassungseinrichtung entstehen, welcher mittels der Erfassungseinrichtung nicht erfasst werden kann, da diese insbesondere statisch an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
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Die
DE 10 2012 007 246 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug, umfassend einen oder mehrere Sensoren, welche auf mindestens einer Schwenkvorrichtung angeordnet sind, wobei die Sensoren derart auf der mindestens einen Schwenkvorrichtung angeordnet sind, dass eine Ausrichtung der Sensoren relativ zu einer Fahrzeuglängsachse verdreht oder verschwenkt werden kann.
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Die
DE 10 2014 006 961 A1 betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einem Kamera-Monitor-System als Spiegelersatzsystem, mit wenigstens einer Kamera, die beidseitig oder einseitig außen am Fahrzeug nach rückwärts gerichtet, insbesondere im vorderen, oberen Eckbereich eines Fahrerhauses eines Nutzfahrzeugs, mittels einer Kamerahalterung befestigt ist. Die Kamerahalterung weist eine steuerbare Stelleinrichtung auf, mit der die rückwärtsgerichtete Kamera situationsabhängig in verschiedene Abstands-Positionen bezüglich des Fahrzeugs verlagerbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie ein Assistenzsystem zu schaffen, mittels welchen verbessert eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein Assistenzsystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine Erfassungseinrichtung des Assistenzsystems auf einer im Wesentlichen horizontal drehbaren Schwenkeinrichtung des Assistenzsystems bereitgestellt wird, und bei welchem in Abhängigkeit von einem mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Assistenzsystems erzeugten Steuersignal die Erfassungseinrichtung relativ und horizontal zum Kraftfahrzeug verschwenkt wird, wobei mittels der Erfassungseinrichtung eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird.
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Es ist vorgesehen, dass das Steuersignal in Abhängigkeit von einer Fahrroute des Kraftfahrzeugs erzeugt wird, wobei die Fahrroute mittels einer Navigationseinrichtung des Assistenzsystems der elektronischen Recheneinrichtung vorgegeben wird.
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Dadurch ist es ermöglicht, dass in Abhängigkeit der Fahrroute die Erfassungseinrichtung entsprechend verschwenkt werden kann, so dass beispielsweise bei einer Kurvenkrümmung mittels der Erfassungseinrichtung „in die Kurve hineingeschaut“ werden kann. Dadurch ist eine verbesserte Umgebungserfassung ermöglicht.
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Insbesondere ist somit ein Verschwenken der Erfassungseinrichtung um eine im Wesentlichen vertikale Achse des Kraftfahrzeugs, insbesondere um eine Hochachse des Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen.
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Insbesondere handelt es sich bei der Erfassungseinrichtung um sogenannte Weitsicht-Sensoren mit einem kleinen Öffnungswinkel, beispielsweise Teleobjektiven, bei denen eine Ausrichtung des Sichtbereichs über eine drehbare Sensorplattform von der Planung angesteuert wird. Kleine Öffnungswinkel, die beispielsweise zu großen Brennweiten führen, werden gewählt, wenn kameratechnisch zu wenig Pixel zur Verfügung stehen, um eine geforderte Pixelauflösung mit einem Weitwinkelobjektiv darzustellen. Insbesondere kann nun vorgesehen sein, dass beispielsweise bei der Erfassungsrichtung nach vorne die drehbare Plattform eingesetzt wird, die den zu vermessenden Bereich anhand von Planungs-/Kartendaten über den weiteren Verlauf des Fahrwegs vermisst. Bei der Blickrichtung nach hinten kann eine drehbare Plattform eingesetzt werden, die den zu vermessenden Bereich anhand von schon abgefahrenen und eventuell von Kartendaten noch unterstützten Informationen den zurückliegenden Fahrweg und die Nachbarspur vermisst. Dabei wird die Abschottung bei Nutzfahrzeugen des Aufliegers durch die Berücksichtigung des Knickwinkels miteinbezogen.
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Insbesondere bietet damit die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass trotz der Einschränkung von kleinen Öffnungswinkeln eine gezielt geplante Blickanpassung der Erfassungseinrichtung von der Planung her die Vorausschau beziehungsweise Rückschau auch in topologisch anspruchsvollen Straßenkonstellationen ermöglicht. Dies ermöglicht das Fahren mit einer für beispielsweise autonome Nutzfahrzeuge wichtigen, konstant hohen Geschwindigkeit. Dies ist auch energetisch sinnvoll. Ein Abbremsen und Beschleunigen verbraucht mehr Energie, was durch die erfindungsgemäße Lösung reduziert werden kann. Ein durch äußere Einflüsse, beispielsweise eine Baustelle oder ein Fremdunfall, stehengebliebener autonomer Lastkraftwagen kann selbständig wieder aus dem Stand trotz seiner langsamen Beschleunigungsmöglichkeiten per Spurwechsel weiterfahren, da er „nach hinten“ sicherstellen kann, dass kein anderer Verkehrsteilnehmer gefährdet wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die Erfassungseinrichtung in einem als Nutzfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeug angeordnet.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mittels der Erfassungseinrichtung eine frontseitige Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird und das Steuersignal in Abhängigkeit von einer zukünftigen Fahrroute erzeugt wird und/oder mittels der Erfassungseinrichtung eine heckseitige Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird und das Steuersignal in Abhängigkeit von einer vergangenen Fahrroute erzeugt wird.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Kurvenkrümmung der Fahrroute und/oder eine Spurführung der Fahrroute und/oder ein erkanntes Hindernis auf der Fahrroute bei der Erzeugung des Steuersignals berücksichtigt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird ein Knickwinkel zwischen einem an einem Kraftfahrzeug angehängten Anhänger und dem Kraftfahrzeug bei der Erzeugung des Steuersignals berücksichtigt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer verdrehbaren Erfassungseinrichtung, welche auf einer Schwenkeinrichtung des Assistenzsystems angeordnet ist, mit einer elektronischen Recheneinrichtung und mit einer Navigationseinrichtung, wobei das Assistenzsystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels des Assistenzsystems durchgeführt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Assistenzsystem gemäß dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als zumindest semiautonomes Kraftfahrzeug ausgebildet. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug als vollautonomes Kraftfahrzeug ausgebildet. Ferner ist das Kraftfahrzeug insbesondere als Nutzfahrzeug ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems;
- 2 eine weitere schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Assistenzsystems;
- 3 eine weitere schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems;
- 4 eine nochmals weitere schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems;
- 5 eine nochmals weitere schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems;
- 6 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Assistenzsystems; und
- 7 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Erfassungseinrichtung.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems 12. Das Assistenzsystem 12 weist zumindest eine verdrehbare Erfassungseinrichtung 14, 16, welche auf einer Schwenkeinrichtung 18 (7) des Assistenzsystems 12 angeordnet ist, und eine elektronische Recheneinrichtung 20 auf. Ferner weist das Assistenzsystem 12 eine Navigationseinrichtung 22 auf.
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Beim Verfahren zum Betreiben des Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs 10 wird die Erfassungseinrichtung 14, 16 des Assistenzsystems 12 auf einer im Wesentlichen horizontal drehbaren Schwenkeinrichtung 18 des Assistenzsystems 12 bereitgestellt, und es wird in Abhängigkeit von einem mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 des Assistenzsystems 12 erzeugten Steuersignal die Erfassungseinrichtung 14, 16 relativ und horizontal zum Kraftfahrzeug 10 verschwenkt, wobei mittels der Erfassungseinrichtung 14, 16 eine Umgebung 24 des Kraftfahrzeugs 10 erfasst wird.
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Es ist vorgesehen, dass das Steuersignal in Abhängigkeit von einer Fahrroute 26 (4) des Kraftfahrzeugs 10 erzeugt wird, wobei die Fahrroute 26 mittels der Navigationseinrichtung 22 des Assistenzsystems 12 der elektronischen Recheneinrichtung 20 vorgegeben wird.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere gezeigt, dass die Erfassungseinrichtung 14, 16 auf einem als Nutzfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeug 10 angeordnet wird. Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu sehen, dass das Kraftfahrzeug 10 zwei Erfassungseinrichtungen 14, 16 aufweisen kann. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug 10 eine erste Erfassungseinrichtung 14 und eine zweite Erfassungseinrichtung 16 auf. Die erste Erfassungseinrichtung 14 ist beispielsweise als elektronischer Rückspiegel an einer rechten Seite des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Die Erfassungseinrichtung 16 ist ebenfalls als elektronischer Rückfahrspiegel am Kraftfahrzeug 10 ausgebildet und ist beispielsweise auf einer linken Seite des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Insbesondere können die Erfassungseinrichtungen 14, 16 eine Schwenkbewegung 28 durchführen. Die Erfassungseinrichtungen 14, 16 können beispielsweise, aber nicht abschließend, als Kamera 52 (6) ausgebildet sein und beispielsweise baugleich sein.
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2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform des Assistenzsystems 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 14, 16 zu einer Front des Kraftfahrzeugs 10 gerichtet und kann insbesondere eine frontseitige beziehungsweise zukünftige Fahrroute 26 erfassen. Insbesondere zeigt die 2, dass die Erfassungseinrichtung 14, 16 einen Erfassungsbereich 30 aufweisen kann.
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3 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform des Assistenzsystems 12. In der vorliegenden Ausführungsform ist insbesondere zu sehen, dass an dem Kraftfahrzeug 10 ein Anhänger 32 angeordnet ist. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass ein Knickwinkel α zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem angehängten Anhänger 32 bei der Erzeugung des Steuersignals berücksichtigt wird. Insbesondere zeigt die 3 vorliegend, dass die erste Erfassungseinrichtung 14 entsprechend verschwenkt wurde, so dass verbessert der Erfassungsbereich 30 der ersten Erfassungseinrichtung 14 erfasst werden kann. Gegenüber dem Stand der Technik kann somit verbessert ein Blindbereich der ersten Erfassungseinrichtung 14 verhindert werden, wodurch eine verbesserte Umgebungserfassung ermöglicht ist.
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4 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform des Assistenzsystems 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere zu sehen, dass die Erfassungseinrichtung 14, 16 frontseitig am Kraftfahrzeug 10 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere die Erfassungseinrichtung 14, 16 bereits verschwenkt, so dass verbessert ein Telebereich DTele2 auf der Fahrroute 26 beobachtet werden kann. Demgegenüber ist der Bereich DTele1 gezeigt, welcher bei einer nicht verschwenkten Erfassungseinrichtung 14, 16 beobachtet werden würde. Dies ist in der 4 nicht dargestellt, sondern lediglich angedeutet.
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Insbesondere zeigt somit die 4, dass mittels der Erfassungseinrichtung 14, 16 eine frontseitige Umgebung 24 des Kraftfahrzeugs 10 erfasst wird und das Steuersignal in Abhängigkeit von einer zukünftigen Fahrroute 26 erzeugt wird.
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5 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform des Assistenzsystems 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere gezeigt, dass mittels der Erfassungseinrichtung 14, 16 eine heckseitige Umgebung 24 des Kraftfahrzeugs 10 erfasst wird und das Steuersignal in Abhängigkeit von einer vergangenen Fahrroute 26 erzeugt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere gezeigt, dass ein Motorradfahrer 34 durch das Verschwenken der zweiten Erfassungseinrichtung 16 erfasst werden kann. Bei einer nicht verschwenkten Erfassungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik würde der Motorradfahrer 34 nicht erfasst werden können. Sollte sich das Kraftfahrzeug 10 einem Hindernis 60, beispielsweise einer Baustelle, nähern, so kann von einem Nutzer des Kraftfahrzeugs 10 oder bei einer autonomen Bewegung des Kraftfahrzeugs 10 überprüft werden, ob sich auf einer Überholspur beispielsweise das Motorrad 34 befindet. Dadurch kann ein zuverlässiges Einschwenken des Kraftfahrzeugs 10 auf die nicht benutzte Spur erfolgen, ohne dass der Motorradfahrer 34 beispielsweise gefährdet wird.
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Zusätzlich kann mit einem beweglichen Telesensor ein schwenkendes Scannen ermöglicht werden. Damit werden größere Bereiche erfasst. Falls keine zeitliche Vermessung erforderlich ist, sondern nur eine Aussage „alles frei..., keiner kommt“ getroffen werden muss, dann reicht erfasste Information mit einem schwenkenden Scannen aus.
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Mit anderen Worten kann ferner vorgesehen sein, dass eine Kurvenkrümmung der Fahrroute 26 und/oder eine Spurführung der Fahrroute 26 und/oder ein erkanntes Hindernis auf der Fahrroute 26 bei der Erzeugung des Steuersignals berücksichtigt werden kann.
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6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform des Assistenzsystems 12. In der 6 ist insbesondere gezeigt, dass die elektronische Recheneinrichtung 20 von der Navigationseinrichtung 22 beispielsweise Karteninformationen sowie ein GPS-Signal 36 erhalten kann. Es erfolgt dann insbesondere eine Lokalisierung 38, wobei dies insbesondere als Eingangssignal für eine Sensorfusion 40 dient. Ferner erfolgt als Eingang für die Sensorfusion 40 eine Sensor-Output-Verarbeitung 42. Die Sensorfusion 40 sowie der Knickwinkel α können insbesondere an die elektronische Recheneinrichtung 20 als Information übergeben werden. Ferner kann von der Navigationseinrichtung 22 ein prädizierter Fahrbahnverlauf weitergegeben werden. Von der Lokalisierung 38 können wiederum die Eigenposition sowie ein eigener gefahrener Pfad an die elektronische Recheneinrichtung 20 weitergegeben werden. Die elektronische Recheneinrichtung 20 kann ferner dann eine Aktorik 44 ansteuern, welche beispielsweise für den zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Aktorik 44 eine Längsbeschleunigungseinrichtung oder eine Querbeschleunigungseinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 umfassen.
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Die elektronische Recheneinrichtung 20 weist ferner insbesondere einen Vorausschauplaner 46 sowie einen Rückschauplaner 48 auf. Der Rückschauplaner 48 ist beispielsweise mit der Schwenkeinrichtung 18 als eine in diesem Fall rückwärtsgerichtete zweite Erfassungseinrichtung 16 ausgebildet. Der Vorausschauplaner 46 ist wiederum zum Ansteuern der Schwenkeinrichtung 18 ausgebildet, welche die erste Erfassungseinrichtung 14 ansteuert, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als frontseitige erste Erfassungseinrichtung 14 ausgebildet sein kann.
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Ferner zeigt die 6 insbesondere, dass die in diesem Ausführungsbeispiel erste Erfassungseinrichtung 14 als Nahinfrarot (NIR)-Kamera ausgebildet sein kann. Hierzu weist die erste Erfassungseinrichtung 14 insbesondere einen NIR-Scheinwerfer 50 sowie eine Kamera 52 auf.
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7 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Erfassungseinrichtung 14, 16. Im folgenden Ausführungsbeispiel ist beispielsweise gemäß 6 die erste Erfassungseinrichtung 14 gezeigt. Die Erfassungseinrichtung 14 weist somit beispielsweise den NIR-Scheinwerfer 50 auf. Ferner weist die erste Erfassungseinrichtung 14 die Kamera 52 auf. Insbesondere ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Erfassungseinrichtung 14 als Stereokamera ausgebildet und weist zusätzlich eine zweite Kamera 54 auf. Mittels des NIR-Scheinwerfers 50 kann insbesondere eine Nahinfrarotstrahlung 56 ausgesendet werden, welche dann wiederum durch die Kameras 52, 54 erfasst werden kann. Der NIR-Scheinwerfer 50 zeigt insbesondere in die gleiche Richtung wie die Kameras 52, 54. Insbesondere kann dadurch verhindert werden, dass beispielsweise ein entgegenkommender Verkehr gefährdet wird, da das Licht des NIR-Scheinwerfers 50 für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass mittels der Schwenkeinrichtung 18 neben der Drehbewegung 28 eine elevatorische Bewegung 58 realisiert werden kann.
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Insgesamt zeigt die Erfindung autonome Lastkraftwagen mit einer Vermessungsverbesserung durch den Einsatz von drehbarer Sensorik.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012007246 A1 [0003]
- DE 102014006961 A1 [0004]
