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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Umfeldsensormodul und ein Verfahren zur automatischen Überprüfung eines Bereichs unter einem Kraftfahrzeug.
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Befindet sich bei einem Fahrtantritt eines Kraftfahrzeugs eine Person, insbesondere ein Kind oder ein Baby, in einem Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs, so kann es zu schweren Verletzungen kommen. Auch bei sonstigen Objekten, die sich bei Fahrtantritt unterhalb des Kraftfahrzeugs befinden, kann es gegebenenfalls zu Beschädigungen des Objekts und/oder des Kraftfahrzeugs kommen.
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Um dies zu vermeiden, kann der Fahrer den Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs vor Fahrtantritt überprüfen. Dies ist jedoch zeitaufwendig und es besteht die Gefahr, dass diese Überprüfung nicht in jedem Fall zuverlässig durchgeführt wird. Im Falle von pilotierten oder vollautonomen Kraftfahrzeugen ist dagegen gegebenenfalls kein Fahrer anwesend, der die Überprüfung vornehmen könnte.
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Dokument
WO 2017/067495 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildes eines Bereichs unter einem Fahrzeug. Dabei werden eine Geschwindigkeit und ein Lenkradwinkel in einem aktuellen Zustand des Fahrzeugs bestimmt und es wird ein historisches Panoramabild in einem früheren Zustand des Fahrzeugs erfasst. Eine Positionsabbildungsbeziehung zwischen dem historischen Panoramabild und einem aktuellen Panoramabild wird gemäß der bestimmten Geschwindigkeit und dem Lenkradwinkel ermittelt. Entsprechend der Positionsabbildungsbeziehung und dem historischen Panoramabild wird ein Bild des Bereichs unter dem Fahrzeug in dem aktuellen Panoramabild angezeigt. Dadurch kann jedoch keine aktuelle Überprüfung des Bereichs unter dem Fahrzeug vor Fahrtantritt realisiert werden.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Überprüfung eines Bereichs unter einem Kraftfahrzeug anzugeben, durch welches die Überprüfung automatisiert erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, auf der Unterseite des Kraftfahrzeugs ein Umfeldsensormodul vorzusehen und ein lenkbares Rad des Kraftfahrzeugs im Stillstand automatisch so zu bewegen, dass ein zuvor für das Umfeldsensormodul durch das Rad verdeckter Teilbereich einsehbar wird.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Kraftfahrzeug angegeben, dass ein Umfeldsensormodul aufweist, welches außen an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs montiert ist. Eine Montageposition des Umfeldsensormoduls ist dabei derart, dass ein Teilbereich eines Sichtfeldes des Umfeldsensormoduls durch ein lenkbares erstes Rad des Kraftfahrzeugs verdeckt ist, insbesondere für das Umfeldsensormodul verdeckt ist, wenn das erste Rad einen ersten Radlenkwinkel einnimmt. Der Teilbereich ist, insbesondere für das Umfeldsensormodul, nicht durch das erste Rad verdeckt, wenn das erste Rad einen vorgegebenen zweiten Radlenkwinkel einnimmt. Das Kraftfahrzeug weist außerdem ein Lenksystem auf sowie ein Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, das Lenksystem im Stillstand des Kraftfahrzeugs automatisch anzusteuern, um das erste Rad von dem ersten Radlenkwinkel in den zweiten Radlenkwinkel zu bewegen.
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Das Umfeldsensormodul kann dabei als Einheit mit einem oder mehreren Umfeldsensor und beispielsweise einem Gehäuse, in dem der eine oder die mehreren Umfeldsensor wenigstens teilweise angeordnet sind, verstanden werden. Bei einem Umfeldsensor handelt es sich insbesondere um einen Sensor, der dazu in der Lage ist, Sensordaten oder Sensorsignale zu erzeugen, welche eine Umgebung des Umfeldsensors, hier insbesondere eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Unterseite des Kraftfahrzeugs, also einen Bereich zwischen der Unterseite des Kraftfahrzeugs und einem Untergrund, auf dem sich das Kraftfahrzeug befindet, abbilden, darstellen oder wiedergeben. Dementsprechend können beispielsweise Kameras, Radarsysteme, Lidarsysteme sowie Ultraschallsensorsysteme als Umfeldsensoren angesehen werden.
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Das Lenksystem des Kraftfahrzeugs kann insbesondere einen oder mehrere Lenkaktuatoren beinhalten, die, angesteuert durch die Steuereinheit, das erste Rad und gegebenenfalls ein lenkbares weiteres erstes Rad, beispielsweise über ein Gestänge oder sonstige mechanische Kopplungsvorrichtungen bewegen kann, so dass der Radlenkwinkel des jeweiligen lenkbaren Rades kontrolliert verändert werden kann.
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Dass der Teilbereich des Sichtfelds durch das erste Rad nicht verdeckt ist, wenn das erste Rad den zweiten Radlenkwinkel einnimmt, kann insbesondere derart verstanden werden, dass der Teilbereich durch die Bewegung des lenkbaren ersten Rades von dem ersten Radlenkwinkel oder einem sonstigen Radlenkwinkel, in dem der Teilbereich verdeckt ist, in den zweiten Radlenkwinkel für das Umfeldsensormodul freigegeben wird, so dass, unbeschadet weiterer Objekte extern zu dem Kraftfahrzeug, der Teilbereich unverdeckt oder einsehbar ist. Mit anderen Worten kann das Umfeldsensormodul den Teilbereich abbilden, wenn das erste Rad den zweiten Radlenkwinkel einnimmt und kann insbesondere Objekte abbilden, die sich in dem Teilbereich befinden.
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Dabei beinhaltet das Abbilden durch das Umfeldsensormodul insbesondere das Erzeugen entsprechender Sensordaten oder Sensorsignale, die den entsprechenden gebildeten Bereich oder Teilbereich darstellen. Wie oben erläutert impliziert dies nicht notwendigerweise das Erzeugen eines Kamerabildes.
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Die Montageposition des Umfeldsensormoduls wird insbesondere wie oben beschrieben gewählt, indem das Umfeldsensormodul an einer Position an der Unterseite des Kraftfahrzeugs montiert wird, so dass der Teilbereich wie beschrieben verdeckt ist, wenn das erste Rad den ersten Radlenkwinkel einnimmt und nicht verdeckt ist, wenn das erste Rad den zweiten Radlenkwinkel einnimmt. Dabei kann die Montageposition gegebenenfalls mit einem Bereich von möglichen Radlenkwinkeln, das erste Rad einnehmen kann, mit Achspositionen des Kraftfahrzeugs und/oder mit Positionen weiterer Komponenten des Kraftfahrzeugs, die sich an der Unterseite oder zwischen der Unterseite und dem Untergrund befinden, entsprechend abgestimmt sein.
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Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Achsen, wobei das erste Rad und beispielsweise ein lenkbares weiteres erstes Rad durch eine erste Achse des Kraftfahrzeugs getragen werden.
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Durch das Umfeldsensormodul, welches an der Unterseite des Kraftfahrzeugs montiert ist, kann der Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs automatisch überwacht werden, so dass entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet werden können, wenn anhand des Umfeldsensormoduls festgestellt wird, dass sich ein Objekt im Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Die Sicherheitsmaßnahmen können insbesondere beinhalten, dass ein Losfahren des Kraftfahrzeugs verhindert wird. So kann verhindert werden, dass sich Personen, insbesondere Kinder oder Babys, die sich unterhalb des Kraftfahrzeugs befinden, durch das Kraftfahrzeug beim Losfahren verletzt werden. Außerdem kann verhindert werden, dass das Kraftfahrzeug durch Objekte, welche sich unterhalb des Kraftfahrzeugs befinden, beschädigt wird oder die Objekte beschädigt werden.
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Durch die spezifische Montageposition des Umfeldsensormoduls in Kombination mit der automatischen Bewegung des ersten Rades von dem ersten in den zweiten Radlenkwinkel nach dem verbesserten Konzept wird effektiv der durch das Umfeldsensormodul überwachbare Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs vergrößert, indem der Teilbereich, der durch das erste Rad gegebenenfalls verdeckt sein kann, durch die Bewegung in den zweiten Radlenkwinkel freigegeben wird. Mit anderen Worten wird ein Blindbereich des Umfeldsensormoduls, der durch den Teilbereich gegeben ist, durch die automatische Bewegung des Rades von dem ersten Radlenkwinkel in den zweiten Radlenkwinkel beseitigt. Das hat zur Folge, dass auf anderenfalls erforderliche weitere Umfeldsensormodule zur Überwachung des Teilbereichs verzichtet werden kann. Insbesondere kann mit einem einzigen Umfeldsensormodul ein Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs überwacht werden, für den ansonsten zwei oder mehr Umfeldsensormodule notwendig wären, um eine vollstände oder näherungsweise vollständige Abdeckung des relevanten Bereichs unterhalb des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten.
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Die automatische Ansteuerung des Lenksystems durch die Steuereinheit, um das erste Rad von dem ersten Radlenkwinkel zu dem zweiten Radlenkwinkel zu bewegen, kann insbesondere in einem Überprüfungsmodus des Kraftfahrzeugs erfolgen, der beispielsweise durch die Steuereinheit oder eine sonstige Recheneinheit des Kraftfahrzeugs automatisch eingeleitet wird und in dem das Kraftfahrzeug nicht losfahren kann. Der Überprüfungsmodus wird dann beispielsweise abhängig von den Sensordaten oder Sendesignalen des Umfeldsensormoduls beendet, wenn entsprechend festgestellt wird, dass sich kein Objekt in dem Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs und insbesondere in dem Teilbereich befindet. Ist der Überprüfungsmodus beendet, so kann das Kraftfahrzeug beispielsweise die Fahrt antreten.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach dem verbesserten Konzept entspricht der zweite Radlenkwinkel einem maximalen Radlenkwinkel des ersten Rades.
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Dadurch wird der durch die Bewegung von dem ersten Radlenkwinkel in den zweiten Radlenkwinkel freigegebene Teilbereich unterhalb des Kraftfahrzeugs maximiert.
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Der erste Radlenkwinkel kann einer Neutralstellung des ersten Rades entsprechen oder einem sonstigen Radlenkwinkel zwischen dem zweiten Radlenkwinkel und einem weiteren, dem zweiten Radlenkwinkel entgegengesetzten, maximalen Radlenkwinkel.
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Eine Lenkrichtung gemäß dem zweiten Radlenkwinkel ist dabei insbesondere nach außen gerichtet, also nach links, falls es sich bei dem ersten Rad um ein linkes Rad handelt und nach rechts, falls es sich bei dem ersten Rad um ein rechtes Rad handelt. Die Montageposition des Umfeldsensormoduls ist dabei bezüglich des ersten Rades in Querrichtung des Kraftfahrzeugs nach innen versetzt, befindet sich also rechts von dem ersten Rad, wenn es sich bei dem ersten Rad um ein linkes Rad handelt und links von dem ersten Rad, wenn es sich bei dem ersten Rad um ein rechtes Rad handelt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs weist das Kraftfahrzeug die erste Achse auf, die das erste Rad sowie das lenkbare weitere erste Rad trägt.
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Das erste Rad und das weitere erste Rad sind dabei an gegenüberliegenden Enden der ersten Achse angeordnet, so dass es sich bei dem ersten Rad um ein linkes Rad und bei dem weitere ersten Rad um ein rechtes Rad handelt oder umgekehrt. Die axiale Richtung der ersten Achse entspricht insbesondere der Querrichtung des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs liegt eine Querposition des Umfeldsensormoduls, also insbesondere eine Querposition der Montageposition, zwischen dem ersten Rad und dem weiteren ersten Rad.
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Mit anderen Worten befindet sich das Umfeldsensormodul in axialer Richtung der ersten Achse gesehen zwischen dem ersten Rad und dem weiteren ersten Rad. Die Querposition entspricht dabei einer Position entlang der axialen Richtung der ersten Achse und somit entlang der Querrichtung des Kraftfahrzeugs. In Längsrichtung des Kraftfahrzeugs befindet sich Umfeldsensormodul dagegen nicht notwendigerweise, und bevorzugt nicht, auf Höhe der ersten Achse.
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Indem die Querposition des Umfeldsensormoduls zwischen dem ersten Rad und dem weiteren ersten Rad angeordnet ist, kann dasselbe Umfeldsensormodul zur Überwachung des Teilbereichs, also des Blindbereichs im Bereich des ersten lenkbaren Rades, sowie eines weiteren Blindbereichs im Bereich des zweiten lenkbaren Rades eingesetzt werden. Auch dadurch wird die Anzahl erforderlicher Umfeldsensormodule oder Umfeldsensoren reduziert.
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Insbesondere kann die Querposition des Umfeldsensormoduls in axialer Richtung der ersten Achse mittig zwischen dem ersten Rad und dem weiteren ersten Rad liegen. Dadurch ergibt sich eine spiegelsymmetrische Anordnung oder näherungsweise spiegelsymmetrische Anordnung des ersten Rades und des weiteren ersten Rades bezüglich der Fahrzeuglängsachse und dementsprechend des Umfeldsensormoduls. Mit anderen Worten liegt die Querposition des Umfeldsensormoduls auf der Längsachse des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist die Montageposition des Umfeldsensormoduls derart, dass ein weiterer Teilbereich des Sichtfelds durch das weitere erste Rad des Kraftfahrzeugs für das Umfeldsensormodul verdeckt ist, wenn das weitere erste Rad einen weiteren ersten Radlenkwinkel einnimmt, und der weitere Teilbereich ist für das Umfeldsensormodul nicht durch das weitere erste Rad verdeckt, wenn das weitere erste Rad einen vorgegebenen weiteren zweiten Radlenkwinkel einnimmt. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, das Lenksystem im Stillstand des Kraftfahrzeugs automatisch anzusteuern, um das weitere erste Rad von dem weiteren ersten Radlenkwinkel in den weiteren zweiten Radlenkwinkel zu bewegen.
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In solchen Ausführungsformen wird der durch das Umfeldsensormodul überwachbare Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs weiter erhöht, indem auch der weitere Teilbereich einsehbar wird. Außerdem ist die in Querrichtung mittige Anordnung des Umfeldsensormoduls besonders vorteilhaft, da das erste Rad und das weitere erste Rad symmetrisch bezüglich der Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.
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Die automatische Bewegung des weiteren ersten Rades von dem weiteren ersten Radlenkwinkel in den zweiten weiteren Radlenkwinkel kann dabei insbesondere vor der Bewegung des ersten Rads von dem ersten Radlenkwinkel zu dem zweiten Radlenkwinkel oder danach erfolgen. Insbesondere kann das erste Rad bei der Bewegung des weiteren ersten Rades mitbewegt werden und umgekehrt.
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Die obigen Ausführungen bezüglich des Teilbereichs, des ersten Rades, des ersten Lenkwinkels und des zweiten Lenkwinkels können analog auf den weiteren Teilbereich, das weitere erste Rad, den weiteren ersten Lenkwinkel und den weiteren zweiten Lenkwinkel übertragen werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug eine zweite Achse auf, die insbesondere parallel zur ersten Achse oder näherungsweise parallel zur ersten Achse ausgerichtet ist, die ein zweites Rad sowie ein weiteres zweites Rad trägt.
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Das zweite Rad und das zweite weitere Rad sind dabei insbesondere auf gegenüberliegenden Enden der zweiten Achse angeordnet. Bei der ersten Achse kann es sich beispielsweise um eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs handeln und bei der zweiten Achse um eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs oder umgekehrt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Umfeldsensormodul in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs wenigstens näherungsweise auf Höhe der zweiten Achse angeordnet.
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Die Längsrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht dabei insbesondere einer Richtung senkrecht zu der ersten und der zweiten Achse. Das Umfeldsensormodul liegt also beispielsweise auf einem Schnittpunkt der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs mit der zweiten Achse.
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Dass das Umfeldsensormodul wenigstens näherungsweise auf Höhe der zweiten Achse angeordnet ist, kann derart verstanden werden, dass das Umfeldsensormodul auf Höhe der zweiten Achse oder näherungsweise auf Höhe der zweiten Achse angeordnet ist. Das Umfeldsensormodul ist dabei insbesondere näherungsweise auf Höhe der zweiten Achse angeordnet, wenn das Sichtfeld des Umfeldsensormodul so durch das zweite Rad und das weitere zweite Rad nicht wesentlich verdeckt ist. Ob dies der Fall ist, kann im konkreten Fall von dem Abstand zwischen dem zweiten Rad und dem weiteren zweiten Rad sowie von dem Sichtfeld des Umfeldsensormoduls abhängen.
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Durch eine solche Anordnung, insbesondere in Kombination mit der mittigen Anordnung in Querrichtung des Kraftfahrzeugs, wird die potentielle Verdeckung des Sichtfelds des Umfeldsensormoduls durch das zweite Rad beziehungsweise das weitere zweite Rad minimiert. In Kombination mit der automatischen Bewegung des ersten Rades und/oder des ersten weiteren Rades kann so eine besonders umfassende Überwachung des Bereichs unterhalb des Kraftfahrzeugs erzielt werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind das zweite Rad und das weitere zweite Rad als nicht lenkbare Räder ausgestaltet.
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In solchen Ausführungsformen wirkt sich die Anordnung des Umfeldsensormoduls auf der Höhe der zweiten Achse besonders vorteilhaft aus, da eine Freigabe von möglicherweise durch das zweite Rad oder das zweite weitere Rad verdeckten Bereiche bei nicht lenkbaren Rädern nicht durch eine entsprechende Radbewegung erfolgen kann. Die Montageposition des Umfeldsensormoduls ist daher optimal, da Blindbereiche durch das zweite Rad und das zweite weitere Rad durch die Anordnung auf Höhe der zweiten Achse vermieden werden und Blindbereiche durch das erste Rad und/oder das erste weitere Rad durch die automatische Bewegung des ersten oder weiteren ersten Rades einsehbar werden.
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Dadurch kann mit Vorteil mit einem einzigen Umfeldsensormodul der gesamte relevante Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs überwacht werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Umfeldsensormodul dazu eingerichtet, Sensordaten zu erzeugen, welche den Teilbereich des Sichtfelds abbilden, wenn das erste Rad den zweiten Radlenkwinkel einnimmt. Das Kraftfahrzeug enthält ein Rechensystem, das dazu eingerichtet ist, ein Losfahren des Kraftfahrzeugs aus dem Stillstand abhängig von den Sensordaten zu verhindern.
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Die Sensordaten bilden dabei nicht notwendigerweise nur den Teilbereich ab, sondern gegebenenfalls weitere Bereiche unterhalb des Kraftfahrzeugs.
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Das Rechensystem kann eine oder mehrere Recheneinheiten oder Steuergeräte aufweisen. Gegebenenfalls kann das Rechensystem auch die Steuereinheit zum Ansteuern des Lenksystems beinhalten.
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Zum Verhindern des Losfahrens kann das Rechensystem insbesondere einen Antriebsmotor und/oder einen oder mehrere Bremsaktuatoren des Kraftfahrzeugs entsprechend ansteuern, so dass das Kraftfahrzeug am Losfahren gehindert wird.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Umfeldsensormodul dazu eingerichtet, weitere Sensordaten zu erzeugen, welche den weiteren Teilbereich des Sichtfelds abbilden, wenn das weitere erste Rad den weiteren zweiten Radlenkwinkel einnimmt. Das Rechensystem ist dazu eingerichtet, das Losfahren des Kraftfahrzeugs abhängig von den weiteren Sensordaten zu verhindern.
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Die Sensordaten und die weiteren Sensordaten können dabei insbesondere nacheinander erzeugt werden. Dadurch wird die Sicherheit für Personen, die sich unterhalb des Kraftfahrzeugs befinden, erhöht, und das Risiko einer Beschädigung des Kraftfahrzeugs durch sonstige Objekte unterhalb des Kraftfahrzeugs wird verringert.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Rechensystem dazu eingerichtet, anhand der Sensordaten zu überprüfen, ob sich ein Objekt in dem Teilbereich befindet und das Losfahren des Kraftfahrzeugs zu verhindern, wenn sich das Objekt in dem Teilbereich befindet.
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Das Rechensystem kann dabei durch eine einfache Feststellung, ob sich das Objekt in dem Teilbereich befindet das Losfahren verhindern oder zulassen, ohne dass eine komplexe Auswertung der Sensordaten, beispielsweise hinsichtlich eines konkreten Inhalts oder einer konkreten Art des Objekts erforderlich ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Rechensystem dazu eingerichtet, anhand der weiteren Sensordaten zu überprüfen, ob sich ein Objekt in dem weiteren Teilbereich befindet und das Losfahren des Kraftfahrzeugs zu verhindern, wenn sich das Objekt in dem weiteren Teilbereich befindet.
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Beispielsweise kann das Rechensystem dazu eingerichtet sein, das Losfahren des Kraftfahrzeugs nur dann beziehungsweise genau dann zu verhindern, wenn sich das Objekt in dem Teilbereich, dem weiteren Teilbereich oder einem weiteren Teil des Sichtfelds des Umfeldsensormoduls befindet, der unterhalb des Kraftfahrzeugs liegt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Rechensystem dazu eingerichtet, anhand der Sensordaten zu überprüfen, ob sich in dem Teilbereich ein Objekt befindet, das Objekt anhand der Sensordaten zu klassifizieren und das Losfahren des Kraftfahrzeugs abhängig von einem Ergebnis der Klassifizierung zu verhindern, wenn sich das Objekt in dem Teilbereich befindet.
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Das Rechensystem kann dazu insbesondere einen Objekterkennungsalgorithmus auf die Sensordaten anwenden, um das Objekt zu klassifizieren. Das Ergebnis der Klassifizierung kann eine Art des Objekts oder eine Größe des Objekts betreffen oder eine Information dahingehend beinhalten, ob das Objekt beweglich oder statisch ist. Das Ergebnis der Klassifizierung kann auch einen Konfidenzwert für die Klassifizierung beinhalten.
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Dadurch kann verhindert werden, dass das Kraftfahrzeug am Losfahren gehindert wird, obwohl es sich bei dem Objekt um ein unkritisches Objekt handelt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Rechensystem dazu eingerichtet, anhand der weiteren Sensordaten zu überprüfen, ob sich in dem weiteren Teilbereich ein Objekt befindet, das Objekt der weiteren Sensordaten zu klassifizieren und das Losfahren des Kraftfahrzeugs abhängig von einem Ergebnis der Klassifizierung anhand der weiteren Sensordaten zu verhindern, wenn sich das Objekt in dem weiteren Teilbereich befindet.
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Dass das Losfahren des Kraftfahrzeugs verhindert wird, wenn sich das Objekt in dem Teilbereich oder dem weiteren Teilbereich befindet, impliziert selbstverständlich nicht, dass das Kraftfahrzeug nur dann am Losfahren gehindert wird, wenn sich das Objekt in dem Teilbereich oder dem weiteren Teilbereich befindet. Das Losfahren kann insbesondere auch verhindert werden, wenn sich das Objekt in einem anderen Teil des Sichtfelds des Umfeldsensormoduls befindet.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält das Umfeldsensormodul eine Kamera oder ein Lidarsystem und/oder ein Radarsystem.
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Gegebenenfalls kann das Umfeldsensormodul auch mehrere der genannten Systeme beinhalten. Das Umfeldsensormodul kann auch ein bewegliches oder rotierbares Sensorsystem, beispielsweise eine bewegliche oder rotierbare Kamera, beinhalten, um das Sichtfeld zu vergrößern.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug als vollautonomes Kraftfahrzeugs ausgestaltet, beispielsweise gemäß Stufe 5 der Klassifikation nach SAE J3016 in der Fassung vom Juni 2018.
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In solchen Ausführungsformen ist das verbesserte Konzept besonders vorteilhaft, da nicht notwendigerweise bei jedem Fahrtantritt eine Person zugegen ist, die eine manuelle Überprüfung vornehmen könnte.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Verfahren zur automatischen Überprüfung eines Bereichs unterhalb eines Kraftfahrzeugs angegeben, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere als Kraftfahrzeug nach dem verbesserten Konzept ausgestaltet ist. Das Kraftfahrzeug weist ein Umfeldsensormodul auf, das außen an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs montiert ist. Eine Montageposition des Umfeldsensormoduls ist dabei derart gewählt, dass ein Teilbereich eines Sichtfelds des Umfeldsensormoduls durch ein lenkbares erstes Rad des Kraftfahrzeugs verdeckt ist, wenn das erste Rad einen ersten Radlenkwinkel einnimmt und dass der Teilbereich nicht durch das erste Rad verdeckt ist, wenn das erste Rad einen vorgegebenen zweiten Radlenkwinkel einnimmt. Gemäß dem Verfahren wird das erste Rad im Stillstand des Kraftfahrzeugs automatisch von dem ersten Radlenkwinkel in den zweiten Radlenkwinkel bewegt, und mittels des Umfeldsensormoduls werden Sensordaten erzeugt, welche den Teilbereich des Sichtfelds abbilden, wenn das erste Rad den zweiten Radlenkwinkel einnimmt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird mittels eines Rechensystems des Kraftfahrzeugs ein Losfahren des Kraftfahrzeugs abhängig von den Sensordaten verhindert.
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Weitere Ausführungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt.
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Insbesondere ist das Kraftfahrzeug nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen oder führt ein solches Verfahren durch.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs nach dem verbesserten Konzept, wobei sich lenkbare Räder des Kraftfahrzeugs in einer Neutralstellung befinden;
- 2 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs aus 1, wobei sich die lenkbaren Räder in einer ersten Position befinden; und
- 3 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs aus 1 und 2, wobei sich die lenkbaren Räder in einer zweiten Position befinden.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1 nach dem verbesserten Konzept dargestellt. Gezeigt ist dabei eine Ansicht von unten auf das Kraftfahrzeug 1, also auf eine Unterseite 10 des Kraftfahrzeugs 1, aus einer Perspektive eines Untergrunds, auf dem das Kraftfahrzeug 1 steht. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Vorderachse 8 und eine Hinterachse 9 auf, wobei ein linkes Vorderrad 4b und ein rechtes Vorderrad 4a an entgegengesetzten Enden der Vorderachse 8 montiert sind und ein linkes Hinterrad 5b sowie ein rechtes Hinterrad 5a an gegenüberliegenden Enden der Hinterachse 9 montiert sind. Die Hinterräder 5a, 5b sind dabei insbesondere als nicht lenkbare Räder ausgestaltet, wohingegen die Vorderräder 4a, 4b lenkbar sind. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Steuereinheit 11 auf, die dazu eingerichtet ist, die Lenkposition des Kraftfahrzeugs 1 zu verändern und dadurch insbesondere jeweilige Radlenkwinkel der Vorderräder 4a, 4b zu verändern. In 1 ist das Kraftfahrzeug 1 schematisch in einem Zustand dargestellt, in dem die Vorderräder 4a, 4b sich jeweils in einer Neutralstellung befinden, was je nach Konvention einem jeweiligen Radlenkwinkel von 0° entsprechen kann.
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Der Radlenkwinkel kann dabei beispielsweise als Winkel definiert sein, den die Vorderräder 4a, 4b jeweils mit der Längsachse 12 des Kraftfahrzeugs 1 einschließen. Eine Querachse 13 des Kraftfahrzeugs 1 steht senkrecht auf der Längsachse 12, wobei die Längsachse 12 insbesondere in Richtung der Querachse 13 mittig positioniert ist, so dass die Längsachse 12 als Symmetrieachse für das Kraftfahrzeug 1 angesehen werden kann.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist außerdem ein Umfeldsensormodul 2 auf, das beispielsweise eine oder mehrere Kameras, Radarsysteme und/oder Lidarsysteme aufweisen kann und an der Unterseite 10 des Kraftfahrzeugs 1 montiert ist, also insbesondere an einer dem Untergrund zugewandten Außenseite des Kraftfahrzeugs 1.
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Da die Räder 4a, 4b, 5a, 5b in Kontakt mit dem Untergrund stehen, befinden sich unmittelbar vor beziehungsweise hinter den Rädern 4a, 4b, 5a, 5b potentiell kritische Bereiche 3a, 3b, 6, 6' die von dem Umfeldsensormodul 2 je nach Montageposition des Umfeldsensormoduls 2 gegebenenfalls nicht eingesehen werden können.
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Die Montageposition des Umfeldsensormoduls 2 ist insbesondere derart gewählt, dass die potentiell kritischen Bereiche 6 vor und hinter den Hinterrädern 5a, 5b im Wesentlichen nicht durch die Hinterräder 5a, 5b verdeckt sind und daher durch das Umfeldsensormodul 2 einsehbar sind. Dazu kann das Umfeldsensormodul 2 beispielsweise auf der Höhe der Hinterachse 9 mittig zwischen den Hinterrädern 5a, 5b, also insbesondere auf einem Kreuzungspunkt der Längsachse 12 mit der Hinterachse 9 angeordnet sein.
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Bei dieser Montageposition sind auch die potentiell kritischen Bereiche 6' hinter den Vorderrädern 4a, 4b, also auf einer dem Umfeldsensormodul 2 zugewandten Seite der Vorderräder 4a, 4b, durch das Umfeldsensormodul 2 einsehbar.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist ein Bereich 3a vor dem rechten Vorderrad 4a in der Neutralstellung des rechten Vorderrads 4a durch dieses verdeckt, so dass das Umfeldsensormodul 2 dieses nicht einsehen kann. Dasselbe gilt für einen Bereich 3b, der sich unmittelbar vor dem linken Vorderrad 4b befindet.
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Gemäß dem verbesserten Konzept ist die Steuereinheit 11 jedoch dazu eingerichtet, das Lenksystem des Kraftfahrzeugs 1 im Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 derart anzusteuern, dass die Vorderräder 4a, 4b zunächst entsprechend einer ersten Lenkrichtung bewegt werden, insbesondere bis zum Anschlag in der erste Lenkrichtung, wie dies beispielsweise in 2 dargestellt ist. Dadurch wird einer der verdeckten Bereiche 3a, 3b, im vorliegenden Beispiel der Bereich 3a vor dem rechten Vorderrad 4a, wenigstens zum Teil freigegeben, so dass dieser nicht mehr durch das entsprechende Vorderrad 4a verdeckt ist und das Umfeldsensormodul 2 den Bereich 3a einsehen kann. Das Kraftfahrzeug 1 weist außerdem ein Rechensystem 7 auf, das dazu eingerichtet ist, in der beschriebenen Situation der 2 Sensordaten zu erzeugen, die den Bereich zwischen Unterseite 10 des Kraftfahrzeugs 1 und Untergrund abbilden und insbesondere auch den Teilbereich 3a abbilden. Das Rechensystem 7 kann basierend auf den Sensordaten überprüfen, ob sich ein Objekt in dem so abgebildeten Bereich und insbesondere in dem Teilbereich 3a befindet. Ist dies der Fall, so verhindert das Rechensystem 7 das Losfahren des Kraftfahrzeugs 1, um eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Objekt zu verhindern.
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Wird kein Objekt identifiziert, so steuert die Steuereinheit 11 das Lenksystem des Kraftfahrzeugs 1 nun derart an, dass die lenkbaren Vorderräder 4a, 4b in die entgegengesetzte Richtung gelenkt beziehungsweise bewegt werden, insbesondere bis zum entgegengesetzten Lenkanschlag, wie dies schematisch in 3 dargestellt ist. Wie sich der 3 entnehmen lässt, ist nun der andere Teilbereich 3b, welcher zuvor durch das linke Vorderrad 4b verdeckt war, für das Umfeldsensormodul 2 einsehbar und insbesondere nicht mehr verdeckt. Nun kann das Umfeldsensormodul 2 weitere Sensordaten erzeugen, die den Bereich zwischen Unterseite 10 und Untergrund abbilden und insbesondere den Bereich 3b abbilden. Das Rechensystem 7 prüft, ob sich ein Objekt in dem abgebildeten Bereich, insbesondere in dem Teilbereich 3b, befindet und verhindert das Losfahren des Kraftfahrzeugs 1, wenn dies der Fall ist.
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Durch das verbesserte Konzept wird, wie insbesondere anhand der Figuren beschrieben, eine Möglichkeit zur automatisierten Überprüfung eines Bereichs unterhalb des Kraftfahrzeugs angegeben. Durch die Positionierung des Umfeldsensormoduls gemäß dem verbesserten Konzept in Kombination mit der automatischen Bewegung wenigstens eines lenkbaren Rads des Kraftfahrzeugs wird der einsehbare Bereich unterhalb des Kraftfahrzeugs maximiert und Blindbereiche werden weitestgehend eliminiert. Dadurch wird es möglich, eine umfassende Überwachung des Bereichs unterhalb des Kraftfahrzeugs mit nur einem Umfeldsensormodul zu realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Umfeldsensormodul
- 3a, 3b
- Bereiche
- 4a, 4b
- Vorderräder
- 5a, 5b
- Hinterräder
- 6, 6'
- Bereiche
- 7
- Rechensystem
- 8
- Vorderachse
- 9
- Hinterachse
- 10
- Unterseite
- 11
- Steuereinheit
- 12
- Längsachse
- 13
- Querachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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