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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Türöffnungssystem oder ein Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, mit wenigstens einem Umgebungssensor, wobei das Fahrzeug wenigstens eine bewegliche Komponente aufweist.
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Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Türöffnungssystem oder ein Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, basierend auf einer Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs mit wenigstens einem Umgebungssensor.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Umgebungsüberwachungssystem mit wenigstens einem Umgebungssensor zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs, wenigstens einem Sensor zum Erfassen einer Position von wenigstens einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs, und einer Steuerungseinheit, die über eine Datenverbindung mit dem wenigstens einen Umgebungssensor und dem wenigstens einen Sensor zum Erfassen einer Position von wenigstens einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs verbunden ist, um Sensorinformation davon zu empfangen, wobei das Umgebungsüberwachungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs durchzuführen.
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Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, wobei das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren ausgeführt ist, Sensorinformation von wenigstens einem Umgebungssensor mit Informationen in Bezug auf Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu empfangen, wobei das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren einen Sensor zum Erfassen einer Position der beweglichen Komponente aufweist.
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Die Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs mit Umgebungssensoren gewinnt bei aktuellen Fahrzeugen zunehmend an Bedeutung, um verschiedene Fahrunterstützungsfunktion anbieten und autonome Funktionen mit dem Fahrzeug realisieren zu können. Die Überwachung der Umgebung kann dabei mit einem Umgebungssensor, mehreren gleichartigen Umgebungssensoren oder auch einer beliebigen Kombination von verschiedenartigen Umgebungssensoren durchgeführt werden. Die Überwachung der Umgebung in einem Nahbereich von bis zu fünf bis zehn Metern erfolgt häufig mit Ultraschallsensoren, die Ultraschallpulse aussenden und Reflektionen der ausgesendeten Ultraschallpulse an Objekten in der Umgebung als Ultraschallechos empfangen. Basierend auf einer Zeitdauer vom Aussenden der Ultraschallpulse bis zum Empfang der Ultraschallechos können Abstände von Objekten ermittelt werden.
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Die Überwachung der Umgebung erfolgt für die Umgebungssensoren typischerweise in dessen als „field of view“ bekannten Sichtfeld basierend auf kalibrierten Parametern, um die Objekte in dem Sichtfeld zu erfassen. Dabei kann das Sichtfeld teilweise dynamisch konfiguriert werden. Dazu können Sensorparameter angepasst werden, Teile des Sichtfeldes ausgeblendet werden, oder das Sichtfeld kann angepasst werden. Diese Konfigurationen können beispielsweise durch Softwareanpassungen durchgeführt werden.
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Obwohl die Umgebungssensoren insgesamt zuverlässig funktionieren, kann es immer wieder vorkommen, dass falsche Objekte erfasst werden. Dies bedeutet, dass die Umgebungssensoren ein Objekt an einer Position in der Umgebung des Fahrzeugs erfassen, an der sich kein reales Objekt befindet. Auch bei den Ultraschallsensoren kann es trotz der beschriebenen Konfiguration vorkommen, dass solche falschen Objekte erfasst werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Möglichkeiten der Konfiguration der Ultraschallsensoren nicht verwendet wird oder nicht verwendet werden kann.
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Dieses Problem wird durch bewegliche Komponenten des Fahrzeugs vergrößert, da einerseits Umgebungssensoren an den beweglichen Komponenten angeordnet sein können und sich somit mit diesen bewegen, und andererseits die beweglichen Komponenten die ausgesendeten Ultraschallpulse reflektieren können. Dabei können die beweglichen Komponenten nicht selber nur als falsche Objekte erfasst werden, sondern auch durch Schallreflektionen zur Erfassung von falschen Objekten an anderen Positionen führen. Entsprechendes gilt bei der Verwendung von an den beweglichen Komponenten angebrachten Ultraschallsensoren, wobei an der Karosserie des Fahrzeugs und/oder anderen beweglichen Komponenten ebenfalls Schallreflektionen auftreten können, die zu einer Erfassung von falschen Objekten führen. Prinzipiell kann es bei der Verwendung von Ultraschallsensoren auch zu Fehlern durch von anderen Ultraschallsensoren abgestrahlten Ultraschallpulsen kommen, die als falsche Objekte erfasst werden. Die genannten Fehler können sich also beispielsweise dadurch zeigen, dass bei einer geöffneten Vordertür des Fahrzeugs Ultraschallsensoren an der Hintertür ein falsches Objekt vor oder auch hinter der Vordertür erfassen können, insbesondere beim Öffnen der Hintertür. Bei einer geöffneten Hintertür des Fahrzeugs können Ultraschallsensoren an der Vordertür ein falsches Objekt vor oder auch hinter der Vordertür erfassen, insbesondere beim Öffnen der Vordertür. Die genannten Fehler betreffen also über die Erfassung der beweglichen Komponenten hinaus eine Erfassung von falschen Objekten durch Reflektionen an den beweglichen Komponenten und/oder eine Erfassung von falschen Objekten mit an den beweglichen Komponenten angebrachten Ultraschallsensoren durch Reflektionen, die an anderen Objekten, beispielsweise an anderen Fahrzeugkomponenten, auftreten.
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Trotz der genannten Probleme ist die Überwachung der Umgebung im Bereich von beweglichen Komponenten besonders wichtig und wird daher vermehrt durchgeführt. Dies gilt beispielsweise für ein elektronisch gesteuertes Öffnen oder Schließen von Fahrzeugtüren oder einer Ausgabe von Kollisionswarnungen für Fahrzeugtüren an Personen, welche die Fahrzeugtüren zum Öffnen oder Schließen manuell bewegen. Bei einer Erfassung von falschen Objekten kann es vorkommen, dass die Fahrzeugtüren nicht vollständig Öffnen oder bei der manuellen Betätigung von den Personen nicht vollständig geöffnet werden können. Entsprechendes gilt für das Schließen der Fahrzeugtüren, so dass die Fahrzeugtüren nicht vollständig schließen oder bei der manuellen Betätigung von den Personen nicht vollständig geschlossen werden können, wenn ein falsches Objekt zwischen einer aktuellen Position der entsprechenden Fahrzeugtür und der Fahrzeugtür in ihrer geschlossenen Position erfasst wird. Auch kann das System beim Erfassen von falschen Objekten zwischen der Fahrzeugtür in ihrer aktuellen Position und in der geschlossenen Position in einen Fehlermodus übergehen, in dem die Fahrzeugtür nicht mehr bewegt werden kann.
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Für die Bewegung der Fahrzeugtüren wird üblicherweise basierend auf Objekten in Öffnungsrichtung vor der jeweiligen Fahrzeugtür ein kritischer Punkt als Bewegungsgrenze bestimmt, der eine Bewegung der entsprechenden Fahrzeugtür begrenzt. Bei schwenkbaren Fahrzeugtüren erfolgt oftmals eine Definition eines kritischen Öffnungswinkels. Entsprechend sind in der Nähe der beweglichen Komponenten oftmals Umgebungssensoren an dem Fahrzeug angebracht. Teilweise sind die Umgebungssensoren sogar unmittelbar an den beweglichen Komponenten angebracht.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 10 2019 102624 A1 ein Verfahren zum Erfassen von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs mit einem Umgebungssensor, wobei der Umgebungssensor in einer Sensorposition an einem beweglichen Fahrzeugteil des Fahrzeugs angebracht ist, bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte Empfangen von Sensorinformationen des Umgebungssensors aus der Umgebung des Fahrzeugs, Bestimmen einer Relativposition wenigstens eines Objekts zu dem Umgebungssensor basierend auf den Sensorinformationen, Erfassen einer Bewegungsposition des beweglichen Fahrzeugteils, und Bestimmen einer Absolutposition des wenigstens eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug basierend auf der Relativposition des wenigstens einen Objekts, der Bewegungsposition des beweglichen Fahrzeugteils und der Sensorposition des Umgebungssensors an dem beweglichen Fahrzeugteil. Außerdem ist daraus ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einem Umgebungssensor, der in einer Sensorposition an einem beweglichen Fahrzeugteil des Fahrzeugs angebracht ist, und einem Bewegungssensor zum Erfassen einer Bewegungsposition des beweglichen Fahrzeugteils, bekannt. Das Fahrunterstützungssystem ist ausgeführt, das obige Verfahren zum Erfassen von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs durchzuführen.
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Weiter ist aus der
DE 10 2014 118 318 A1 ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einem Öffnungsbereich einer ersten Tür eines Kraftfahrzeugs mittels zumindest eines ersten Abstandssensors bekannt. Der zumindest eine erste Abstandssensor ist in und/oder an der ersten Tür angeordnet und weist einen Erfassungsbereich auf, bei welchem ein aktueller Öffnungswinkel der ersten Tür erfasst wird und der Erfassungsbereich in Abhängigkeit von dem erfassten Öffnungswinkel angepasst wird. Es wird eine Zustandsgröße zumindest eines von der ersten Tür verschiedenen Bauteils des Kraftfahrzeugs bestimmt, die eine Position und/oder eine Betriebseinstellung des zumindest einen Bauteils beschreibt. Zusätzlich wird der Erfassungsbereich des zumindest einen ersten Abstandssensors in Abhängigkeit von der bestimmten Zustandsgröße angepasst.
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Die
DE 10 2013 218 571 A1 betrifft eine Vorrichtung zur seitlichen Umfelderfassung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum zeitgleichen Betreiben einer Einparkunterstützungseinrichtung und einer Türschutzeinrichtung, wobei die Einparkunterstützungseinrichtung und die Türschutzeinrichtung eine Umfelderfassung mit baugleichen Umfeldsensoren ausführen. Um diese zeitgleich oder zeitlich überlappend betreiben zu können, ohne dass eine Störung durch Kreuzechoimpulse auftritt, wird vorgeschlagen, die zeitgleich betriebenen Umfeldsensoren bei Frequenzen zu betreiben, die gegeneinander verschoben sind und von denen mindestens eine der Frequenzen auch gegenüber einer Resonanzfrequenz der Umfeldsensoren verschoben ist.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs, ein Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs, ein Umgebungsüberwachungssystem zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs sowie ein Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren anzugeben, die zumindest einige der oben genannten Nachteile überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs, ein Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs, ein Umgebungsüberwachungssystem zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs sowie ein Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren anzugeben, die eine Berücksichtigung von falschen Echos reduzieren oder vermeiden.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren angegeben zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Türöffnungssystem oder ein Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, mit wenigstens einem Umgebungssensor, wobei das Fahrzeug wenigstens eine bewegliche Komponente aufweist, umfassend die Schritte, Erfassen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs mit dem wenigstens einen Umgebungssensor, Erfassen einer aktuellen Position der wenigstens einen beweglichen Komponente, und Erkennen von falschen Objekten aus den erfassten Objekten basierend auf ihren Positionen zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Verfahren angegeben zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Türöffnungssystem oder ein Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, basierend auf einer Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs mit wenigstens einem Umgebungssensor, umfassend die Schritte, Erfassen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs mit dem wenigstens einen Umgebungssensor, insbesondere nach dem obigen Verfahren, und Ermitteln einer Bewegungsgrenze der beweglichen Komponente aus ihrer Normalposition basierend auf den erfassten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs ohne falsche Objekte.
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Weiter ist erfindungsgemäß ein Umgebungsüberwachungssystem angegeben mit wenigstens einem Umgebungssensor zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs, wenigstens einem Sensor zum Erfassen einer Position von wenigstens einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs, und einer Steuerungseinheit, die über eine Datenverbindung mit dem wenigstens einen Umgebungssensor und dem wenigstens einen Sensor zum Erfassen einer Position von wenigstens einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs verbunden ist, um Sensorinformation davon zu empfangen, wobei das Umgebungsüberwachungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs durchzuführen.
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Zusätzlich ist erfindungsgemäß ein Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren angegeben, wobei das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren ausgeführt ist, Sensorinformation von wenigstens einem Umgebungssensor mit Informationen in Bezug auf Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu empfangen, wobei das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren einen Sensor zum Erfassen einer Position der beweglichen Komponente aufweist, wobei das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs durchzuführen.
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Grundidee der vorliegenden Erfindung in den oben genannten Aspekten ist es also, basierend auf den Positionen von erfassten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs solche Objekte als falsche Objekte zu erkennen, deren Positionen sich zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition befinden. Dieser Bereich wurde von der beweglichen Komponente mit ihrer Bewegung aus ihrer Normalposition in ihre aktuelle Position abgedeckt, so dass sich dort üblicherweise keine Objekte befinden können. Trotzdem wurde in der Praxis und in Laboruntersuchungen festgestellt, dass in diesem Bereich nicht vorhandene Objekte, also falsche Objekte, erfasst werden können. Insbesondere wenn eine Überwachung und/oder Steuerung von beweglichen Komponenten durchgeführt werden soll, ist es oftmals vorteilhaft oder sogar erforderlich, entsprechende Umgebungssensoren in der Nähe der beweglichen Komponenten oder sogar an den beweglichen Komponenten zu montieren. Dies führt jedoch in der Praxis dazu, dass die genannten falschen Objekte erfasst werden können. Diese falschen Objekte können erfindungsgemäß gefiltert oder markiert werden, so dass sie für die weitere Verarbeitung unberücksichtigt bleiben können. Beispielsweise für Ultraschallsensoren wird die Erfassung von falschen Objekten auch als Geisterecho bezeichnet. Die Geisterechos können durch Reflektionen an den beweglichen Komponenten und/oder eine Erfassung von falschen Objekten mit an den beweglichen Komponenten angebrachten Ultraschallsensoren basierend Reflektionen, die an anderen Objekten, beispielsweise an anderen Fahrzeugkomponenten, auftreten.
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Erfindungsgemäß können somit eine zuverlässige Erfassung von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs, ein zuverlässiges Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs, ein Umgebungsüberwachungssystem zur Vermeidung oder Reduzierung der Erfassung von falschen Objekten, und ein zuverlässiges Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren bereitgestellt werden.
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Das Türöffnungssystem führt einen Antrieb zur autonomen Bewegung der entsprechenden Fahrzeugtür oder zur Kraftunterstützung bei der Bewegung der Fahrzeugtür durch. Das Kollisionswarnsystem überwacht eine manuelle Bewegung der Fahrzeugtür und gibt vorab und/oder während der Bewegung der Fahrzeugtür einen verbleibenden Spielraum für die Bewegung der Fahrzeugtür an. Beide können im Fall einer bevorstehenden Kollision der Fahrzeugtür mit einem Objekt eine akustische, optische und/oder haptische Warnung ausgeben.
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Der wenigstens eine Umgebungssensor kann ein Ultraschallsensor, ein Radarsensor, eine LiDAR-basierter Umgebungssensor oder auch eine optische Kamera sein. Vorzugsweise umfasst das Umgebungsüberwachungssystem eine Mehrzahl Umgebungssensoren, beispielsweise eine Mehrzahl Ultraschallsensoren, die an dem Fahrzeug an beliebigen Positionen angebracht sein können, inklusive an der wenigstens einen beweglichen Komponente. Besonders bevorzugt umfasst das Umgebungsüberwachungssystem eine Kombination verschiedenartiger Umgebungssensoren in jeweils beliebiger Anzahl und Anordnung.
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Das Fahrzeug kann ein an sich beliebiges Fahrzeug sein, welches wenigstens eine entsprechende bewegliche Komponente aufweist. Bewegliche Komponenten können beispielsweise Fahrzeugtüren, insbesondere Seitentüren oder Hecktüren, oder auch lenkbare Räder des Fahrzeugs sein. Prinzipiell können auch Klappen, wie beispielsweise eine Heckklappe oder eine Motorhaube, bewegliche Komponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Das Erfassen der aktuellen Position der wenigstens einen beweglichen Komponente erfolgt typischerweise über einen separaten Sensor, beispielsweise einen Winkelsensor für Fahrzeugtüren. Alternativ oder zusätzlich kann die aktuelle Position der wenigstens einen beweglichen Komponente mit einem Umgebungssensor oder mit mehreren Umgebungssensoren erfasst werden.
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Das Ermitteln der Bewegungsgrenze für eine Bewegung der beweglichen Komponente eines Fahrzeugs erfolgt vorzugsweise in Bewegungsrichtung der beweglichen Komponente weg von ihrer Normalposition. Die Normalposition kann dabei abhängig von der Art der beweglichen Komponente sein. Für eine Fahrzeugtür wird die Normalposition üblicherweise durch die Position der Fahrzeugtür im geschlossenen Zustand definiert. In dieser Position weist das Fahrzeug seine geringsten äußeren Abmessungen auf. Entsprechend kann die Normalposition beispielsweise für lenkbare Räder des Fahrzeugs eine Geradeausstellung der Räder sein, wobei sich in diesem Fall zwei mögliche Bewegungsrichtungen ergeben. Das Ermitteln der Bewegungsgrenze kann das Ermitteln des nächstliegenden Objekts in der Bewegungsrichtung umfassen, welches eine Bewegung der beweglichen Komponente in dieser Richtung beschränken kann. Basierend auf diesem nächstliegenden Objekt kann die jeweilige Bewegungsgrenze ermittelt werden. Um die Bewegungsgrenze zuverlässig zu ermitteln, werden falsche Objekte nicht berücksichtigt.
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Die Bewegungsgrenze kann basierend auf 2D-Positionen der erfassten Objekte ermittelt werden, d.h. jedes erfasste Objekt wird auf eine Ebene projiziert. Alternativ kann die Bewegungsgrenze basierend auf 3D-Positionen der erfassten Objekte ermittelt werden. Damit können Objekte, die für eine Bewegung der beweglichen Komponenten aufgrund beispielsweise einer erhöhten Position nicht relevant sind, unberücksichtigt bleiben. Außerdem können weitere Parameter in die Ermittlung der Bewegungsgrenze einfließen, beispielsweise Ungenauigkeitsbereiche der Positionen der erfassten Objekte, eine Konfidenz der Erfassung der Objekte mit dem wenigstens einen Umgebungssensor, ein Alter der erfassten Objekte, Sensorparameter der Umgebungssensoren, eine Erfassung der Objekte durch einen bestimmten Umgebungssensor oder durch mehrere Umgebungssensoren oder andere.
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Beim Erfassen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs mit dem wenigstens einen Umgebungssensor nach dem obigen Verfahren werden falsche Objekte bereits vorab erkannt und können somit markiert oder gefiltert werden, so dass sie beim Ermitteln der Bewegungsgrenze unberücksichtigt bleiben können.
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Das Umgebungsüberwachungssystem erfasst Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs, wie im Detail oben ausgeführt wurde. Die Erfassung der Objekte kann durchgeführt werden, um Information in Bezug auf in der Umgebung befindliche Objekte gemeinsam bereitzustellen, beispielsweise für eine Nutzung durch Fahrunterstützungssysteme des Fahrzeugs, die diese Informationen verwenden. Entsprechend kann das Umgebungsüberwachungssystem auch Teil eines entsprechenden Fahrunterstützungssystems sein.
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Das Umgebungsüberwachungssystem umfasst eine Steuerungseinheit, die über eine Datenverbindung mit dem wenigstens einen Umgebungssensor und dem wenigstens einen Sensor zum Erfassen einer Position von wenigstens einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs verbunden ist. Prinzipiell können die Sensoren auch unabhängig an dem Fahrzeug bereitgestellt sein. Es ist ausreichend, wenn die Sensoren ihre Sensorinformationen an die Steuerungseinheit übertragen. Die Datenverbindung ist vorzugsweisen als Datenbus ausgeführt. Es können prinzipiell beliebige Topologien und Übertragungsprotokolle verwendet werden. Im Automobilbereich sind dabei als CAN, LON oder FlexRay bekannte Datenbusse weit verbreitet.
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Das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren ist ausgeführt, Sensorinformationen von dem wenigstens einen Umgebungssensor in Bezug auf Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu empfangen. Darauf basierend können das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren die Umgebung des Fahrzeugs insbesondere in der Nähe der entsprechenden Fahrzeugtüren erfassen. Die Umgebungssensoren können Teil des Türöffnungssystems oder des Kollisionswarnsystems sein. Alternativ können die Umgebungssensoren auch unabhängig von dem Türöffnungssystem oder dem Kollisionswarnsystem an dem Fahrzeug bereitgestellt sein. Es ist ausreichend, wenn die Sensoren ihre Sensorinformation an das Türöffnungssystem oder das Kollisionswarnsystem übertragen. Entsprechendes gilt für den Sensor zum Erfassen einer Position der beweglichen Komponente.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Erstellen einer Umgebungskarte mit den erfassten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Die Umgebungskarte ist eine Karte, die üblicherweise für das Fahrzeug definiert ist und eine gemeinsame Referenz für alle Umgebungssensoren darstellt. In der Umgebungskarte können alle erfassten Objekte gemeinsam dargestellt werden, so dass insbesondere Objekte, die von verschiedenen Umgebungssensoren erfasst werden, einfach in Bezug zueinander gesetzt werden können. Auch kann eine Fusion von Sensorinformation verschiedener Umgebungssensoren durchgeführt werden, um Objekte zuverlässig zu erfassen. Nach dem Erkennen der falschen Objekte können diese falschen Objekte beispielsweise aus der Umgebungskarte entfernt oder als falsche Objekte markiert werden. Die Umgebungskarte stellt typischerweise eine 2D-Projektion der erfassten Objekte in die Kartenebene dar. Den Objekten kann in der Umgebungskarte zusätzlich eine Information über ihre vertikale Position oder ihre vertikale Ausdehnung zugeordnet sein. Basierend auf der Position der wenigstens einen beweglichen Komponente kann auch die bewegliche Komponente in der Umgebungskarte dargestellt werden. Zusätzlich kann wenigstens ein Falscherkennungsbereich in der Umgebungskarte definiert werden, der sich zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition befindet. Somit können erfasste Objekte in dem Falscherkennungsbereich einfach als falsche Objekte erkannt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Erfassen einer aktuellen Position der beweglichen Komponente ein Erfassen einer aktuellen Winkelposition der beweglichen Komponente. Die bewegliche Komponente ist vorzugsweise eine Fahrzeugtür, die schwenkbar an einem Chassis des Fahrzeugs gehalten ist. Die Fahrzeugtür ist üblicherweise um eine senkrechte Achse schwenkbar. Die aktuelle Winkelposition der beweglichen Komponente entspricht einem Winkel zwischen der beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position verglichen mit ihrer Normalposition, d.h. in einem geschlossenen Zustand.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Erfassen einer Bewegung der wenigstens einen beweglichen Komponente basierend auf einer Änderung der erfassten Position der wenigstens einen beweglichen Komponente, und das Erkennen von falschen Objekten aus den erfassten Objekten basierend auf ihren Positionen zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung der erfassten Bewegung der wenigstens einen beweglichen Komponente. Die Bewegung der wenigstens einen beweglichen Komponente führt zu einer geänderten Erfassungssituation der Umgebung mit dem wenigstens einen Umgebungssensor. Bei einer Bewegung der wenigstens einen beweglichen Komponente ist üblicherweise davon auszugehen, dass sich auch Änderungen für falsche Objekte ergeben, so dass zuvor erfasste falsche Objekte verschwinden und/oder andere falsche Objekte, insbesondere an anderen Positionen, erfasst werden. Ist dies nicht der Fall, wurde kein falsches Objekt erkannt, sondern es befindet sich ein reales Objekt in einer Position zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition. Die Bewegung der wenigstens einen beweglichen Komponente kann eine Bewegung derjenigen beweglichen Komponente sein, für die wenigstens ein falsches Objekt in einer Positionen zwischen der aktuellen Position und ihrer Normalposition erkannt wurde. Die Bewegung kann alternativ oder zusätzlich eine Bewegung einer anderen beweglichen Komponente sein. In jedem Fall ergibt sich durch eine Bewegung wenigsten einer beweglichen Komponente eine Veränderung in der Umgebung, wodurch sich üblicherweise Änderungen für die Erfassung der Objekte und insbesondere für das Erkennen der falschen Objekte ergeben. Die obigen Ausführungen in Bezug auf die Bewegung der wenigstens einen beweglichen Komponente gelten unabhängig von einer Anbringung von Umgebungssensoren an den beweglichen Komponenten.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Erfassen einer Änderung einer Konfiguration des wenigstens einen Umgebungssensors, und das Erkennen von falschen Objekten aus den erfassten Objekten basierend auf ihren Positionen zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung der erfassten Änderung der Konfiguration des wenigstens einen Umgebungssensors. Die Änderung der Konfiguration der wenigstens einen beweglichen Komponente führt zu einer geänderten Erfassungssituation in der Umgebung des Fahrzeugs. Auch bei einer Änderung der Konfiguration des wenigstens einen Umgebungssensors ist üblicherweise davon auszugehen, dass sich auch Änderungen für falsche Objekte ergeben, so dass zuvor erfasste falsche Objekte verschwinden und/oder andere falsche Objekte, insbesondere an anderen Positionen, erfasst werden. Ist dies nicht der Fall, wurde kein falsches Objekt erkannt, sondern es befindet sich ein reales Objekt in einer Position zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition. Die Änderung der Konfiguration kann eine Änderung des Sichtfelds, ein Ausblenden von Teilen des Sichtfelds, oder bei Ultraschallsensoren eine Änderung der Frequenz der ausgesendeten Ultraschallpulse umfassen. Die Änderung der Konfiguration kann beispielsweise durch eine Softwareanpassung oder Softwarekonfiguration durchgeführt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Erfassen einer Zeitdauer einer Erfassung von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs, und das Erkennen von falschen Objekten aus den erfassten Objekten basierend auf ihren Positionen zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung der Zeitdauer der Erfassung der falschen Objekte auf ihren Positionen zwischen der wenigstens einen beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition. Die Erfassung eines Objekts über eine längere Zeitdauer dient als Anhaltspunkt, dass ein erfasstes Objekt ein reales Objekt ist. Bei falschen Objekten hingegen kann sich die Erfassung verändern, d.h. das falsche Objekt ändert seine Position und/oder das falsche Objekt ist nur temporär vorhanden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Bewegungsgrenze der beweglichen Komponente aus ihrer Normalposition basierend auf den erfassten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs das Anwenden einer Hysterese. Die Hysterese stabilisiert eine Position und damit auch eine Positionsänderung, der beweglichen Komponente, so dass kleinere Schwankungen in der Erfassung der Objekte, wie sie in der Praxis aufgrund von Toleranzen auftreten können, nicht berücksichtigt werden. Dadurch können beispielsweise Änderungen der erfassten Position von Objekten, die nicht auf einer Bewegung der entsprechenden Objekte basieren, unberücksichtigt bleiben. Bei schwenkbaren Fahrzeugtüren kann beispielsweise ein Hysteresewinkel von vorzugsweise etwa +/-3° angesetzt werden, um das Ermitteln der aktuellen Bewegungsgrenze der beweglichen Komponente zu stabilisieren. Entsprechend kann auch eine Hysterese für das Erfassen der aktuellen Position der wenigstens einen beweglichen Komponente angewendet werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Erfassen einer Bewegungspause der Bewegung der beweglichen Komponente, wobei das Ermitteln der Bewegungsgrenze der beweglichen Komponente in der Bewegungspause ausgesetzt wird. Wenn sich die bewegliche Komponente nicht bewegt oder nicht bewegt wird und sich die Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs auch nicht bewegen, sollten die Positionen der erfassten Objekte stabil sein, insbesondere für reale Objekte im Gegensatz zu falschen Objekten. Entsprechend kann für die Bewegungspause davon ausgegangen werden, dass sich auch die Bewegungsgrenze nicht ändert. Damit wird die Bestimmung der Bewegungsgrenze stabil, da falsche Objekte und darauf basierende Bewegungsgrenzen einfach vernachlässigt werden können. Beispielsweise kann für schwenkbare Fahrzeugtüren der kritische Winkel zum Öffnen der Tür eingefroren werden, wenn sich der aktuelle Winkel der entsprechenden Fahrzeugtür nicht ändert. Eine Bewegungspause liegt vor, wenn sich die Position der entsprechenden beweglichen Komponente für einen definierten Zeitraum, der für jede bewegliche Komponente unabhängig ermittelt werden kann und für jede bewegliche Komponente individuell einstellbar sein kann, nicht ändert. Sobald sich die Position der entsprechenden beweglichen Komponente wieder ändert, also eine Bewegung der beweglichen Komponente erfolgt, ist die Bewegungspause beendet und die Bewegungsgrenze der beweglichen Komponente wird wieder wie vor der Bewegungspause ermittelt.
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Erfindungsgemäß ist zusätzlich ein Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugs angegeben, insbesondere für ein Türöffnungssystem oder ein Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, basierend auf einer Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs mit wenigstens einem Umgebungssensor, umfassend die Schritte, Erfassen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs mit dem wenigstens einen Umgebungssensor, Ermitteln einer aktuellen Bewegungsgrenze der beweglichen Komponente basierend auf den erfassten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs, Erfassen einer aktuellen Position der beweglichen Komponente, und Übernehmen der aktuellen Bewegungsgrenze, wenn die aktuelle Bewegungsgrenze sich nicht in einer Position zwischen der beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition befindet.
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Grundidee dieses Verfahrens ist es, die obigen Prinzipien zum Erkennen von falschen Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs unmittelbar anzuwenden, ohne zuvor eine explizite Überprüfung der erfassten Objekte zur Erkennung der falschen Objekte durchzuführen. Vielmehr werden die falschen Objekte unmittelbar dadurch berücksichtigt, dass bei der Anpassung der Bewegungsgrenze geprüft wird, ob sich die neue Bewegungsgrenze nicht in einer Position zwischen der beweglichen Komponente in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition befindet. In dem Fall basiert die neue Bewegungsgrenze in Übereinstimmung mit den obigen Ausführungen auf einer Erfassung eines falschen Objekts und wird nicht übernommen. Es werden nur neue Bewegungsgrenzen übernommen, die in Bewegungsrichtung der beweglichen Komponente vor der Komponente liegen. So wird beispielsweise bei einer schwenkbaren Fahrzeugtür als Bewegungsgrenze ein kritischer Winkel bestimmt, der so lange nicht geändert wird, bis der neue kritische Winkel größer als ein aktueller Öffnungswinkel der Fahrzeugtür ist. Diese Ausgestaltung des Verfahren ist insbesondere bei einer zyklischen Ausführung vorteilhaft, wenn in einem regelmäßigen Intervall eine aktuelle Bewegungsgrenze verwendet werden soll. Somit wird sichergestellt, dass jeweils eine aktuelle Bewegungsgrenze, die nicht auf einem falschen Objekt basiert, verwendet wird.
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Beim zyklischen Erfassen einer aktuellen Position der beweglichen Komponente kann dieser Position ein Zeitstempel zugeordnet werden. Dies ermöglicht eine korrekte Schätzung eines Abstands zu einem Objekt oder einer „time of flight“ insbesondere im Falle von sich bewegenden Umgebungssensoren, wie es beispielsweise bei an einer Fahrzeugtür angebrachten Ultraschallsensoren der Fall ist. Dadurch können Positionen von Objekten durch Trilateration des Abstands oder der „time of flight“ zuverlässig ermittelt werden, wodurch ein zyklisch durchgeführtes Verfahren besonders zuverlässig ist.
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Die oben in Bezug auf die einzelnen Aspekte der Erfindung, nämlich die Verfahren wie auch das Umgebungsüberwachungssystem und das Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren, durchgeführte Beschreibung mit Details, Ausgestaltungsformen, Vorteilen und Varianten ist jeweils entsprechend auf andere Aspekte der Erfindung übertragbar, wie sich für den Fachmann ohne Weiteres ausgehend von der Beschreibung ergibt.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
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Es zeigt
- 1 eine schematische teilweise Darstellung eines Fahrzeugs mit zwei Fahrzeugtüren, wobei das Fahrzeug mit einem Umgebungsüberwachungssystem mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren ausgeführt ist, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erfassung von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs aus 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs aus 1 gemäß einer dritten Ausführungsform, und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze für eine Bewegung einer beweglichen Komponente des Fahrzeugs aus 1 gemäß einer vierten Ausführungsform.
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Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10 (teilweise) mit einer Fahrzeugseite 12. Von dem Fahrzeugs 10 ist in 1 teilweise das Chassis 14 gezeigt, an dem zwei Fahrzeugtüren 16 schwenkbar gehalten sind. Die Fahrzeugtüren 16 sind sowohl in einer Normalposition, die einer geschlossenen Position der Fahrzeugtüren 16 entspricht, und in jeweils einer geöffneten Position dargestellt. Die Fahrzeugtüren 16 sind bewegliche Komponenten 16 des Fahrzeugs 10 im Sinne der vorliegenden Erfindung.
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Das Fahrzeug 10 ist mit einem Umgebungsüberwachungssystem 18 ausgeführt. Das Umgebungsüberwachungssystem 18 umfasst eine Mehrzahl Umgebungssensoren 20, die an dem Chassis 14 und den Fahrzeugtüren 16 angeordnet sind. Die Umgebungssensoren 20 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Ultraschallsensoren 20 ausgeführt. Die Ultraschallsensoren 20 sind ausgeführt, in einer Abstrahlrichtung 22 weg von dem Fahrzeug 10, d.h. weg von dem Chassis 14 bzw. den Fahrzeugtüren 16, Ultraschallpulse abzustrahlen und darauf basierende Ultraschallechos zu empfangen. Ausgehend von den empfangenen Ultraschallechos können Objekte 24 in einer Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 mit ihren Positionen erfasst werden.
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Das Umgebungsüberwachungssystem 18 umfasst weiterhin einen Sensor 28 zum Erfassen einer Position von jeder der beiden Fahrzeugtüren 16. Jeder der Sensoren 28 erfasst eine Winkelposition α, β der zugeordneten Fahrzeugtür 16.
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Das Umgebungsüberwachungssystem 18 umfasst zusätzlich eine Steuerungseinheit 30, die über eine Datenverbindung 32 mit den Ultraschallsensoren 20 und mit den Sensoren 28 zum Erfassen der Position der jeweiligen Fahrzeugtür 16 des Fahrzeugs 10 verbunden ist, um Sensorinformation davon zu empfangen. Die Datenverbindung 32 ist vorzugsweisen als Datenbus 32 ausgeführt. Es können prinzipiell beliebige Topologien und Übertragungsprotokolle verwendet werden. Im Automobilbereich sind dabei als CAN, LON oder FlexRay bekannte Datenbusse 32 weit verbreitet.
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Das Umgebungsüberwachungssystem 18 ist hier Teil eines Türöffnungssystems oder eines Kollisionswarnsystems für Fahrzeugtüren 16. Das Türöffnungssystem oder Kollisionswarnsystem für Fahrzeugtüren 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel integral mit dem Umgebungsüberwachungssystem 18 ausgeführt. Zusätzliche Funktionalität des Türöffnungssystems oder des Kollisionswarnsystems für Fahrzeugtüren 16 ist in der Steuerungseinheit 30 des Umgebungsüberwachungssystem 18 implementiert.
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Das Türöffnungssystem führt einen Antrieb zur autonomen Bewegung der entsprechenden Fahrzeugtür 16 oder zur Kraftunterstützung bei der Bewegung der Fahrzeugtür 16 durch. Das Kollisionswarnsystem überwacht eine manuelle Bewegung der Fahrzeugtür 16 und gibt vorab und/oder während der Bewegung der Fahrzeugtür 16 einen verbleibenden Spielraum für die Bewegung der Fahrzeugtür 16 an. Beide können im Fall einer bevorstehenden Kollision der Fahrzeugtür 16 mit einem Objekt 24 eine akustische, optische und/oder haptische Warnung ausgeben.
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Nachstehend wird unter Bezug auf 2 ein Verfahren zur Erfassung von Objekten 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren wird mit dem Umgebungsüberwachungssystem 18 der ersten Ausführungsform durchgeführt.
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Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der ein Erfassen von Objekten 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 mit den Ultraschallsensoren 20 betrifft. Die Überwachung der Umgebung 26 zur Erfassung von dort befindlichen Objekten 24 unter Verwendung von Ultraschallsensoren 20 ist als solches bekannt.
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Schritt S110 betrifft ein Erstellen einer Umgebungskarte mit den erfassten Objekten 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10. Die Umgebungskarte ist eine Karte, die für das Fahrzeug 10 definiert ist und eine gemeinsame Referenz für alle Ultraschallsensoren 20 darstellt. In der Umgebungskarte werden alle erfassten Objekte 24 gemeinsam dargestellt. Dazu kann eine Fusion von Sensorinformation der Ultraschallsensoren 20 durchgeführt werden, um die Objekte 24 zuverlässig zu erfassen. Die Umgebungskarte stellt eine 2D-Projektion der erfassten Objekte in die Kartenebene dar. Den Objekten 24 wird in der Umgebungskarte zusätzlich eine Information über ihre vertikale Position oder ihre vertikale Ausdehnung zugeordnet, soweit diese mit den Ultraschallsensoren 20 erfasst werden kann.
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Schritt S120 betrifft ein Erfassen einer aktuellen Position von jeder der Fahrzeugtüren 16. Die Positionen der Fahrzeugtüren 16 werden mit den Sensoren 28 zum Erfassen der Winkelposition α, β der jeweiligen Fahrzeugtür 16 des Fahrzeugs 10 erfasst. Die Winkelposition α, β der jeweiligen Fahrzeugtür 16 entspricht einem Winkel zwischen der Fahrzeugtür 16 in ihrer aktuellen Position, d.h. im geöffneten Zustand, verglichen mit ihrer Normalposition in einem geschlossenen Zustand. Alternativ oder zusätzlich kann die aktuelle Position der Fahrzeugtüren 16 mit den an dem Chassis 14 angebrachten Ultraschallsensoren 20 erfasst werden.
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Zusätzlich zu den erfassten Objekten 24 wird auch eine Position der Fahrzeugtüren 16 in der Umgebungskarte dargestellt. Weiter zusätzlich kann ein Falscherkennungsbereich 34 in der Umgebungskarte definiert werden, der sich zwischen der jeweiligen Fahrzeugtür 16 in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition befindet.
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Schritt S130 betrifft ein Erfassen einer Bewegung der Fahrzeugtüren 16 basierend auf einer Änderung der erfassten Position der jeweiligen Fahrzeugtür 16.
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Schritt S140 betrifft ein Erfassen einer Änderung einer Konfiguration der Ultraschallsensoren 20. Die Änderung einer Konfiguration der Ultraschallsensoren 20 kann im Betrieb durchgeführt werden, vorzugsweise von der Steuerungseinheit 30 oder mit der Steuerungseinheit 30. Die Änderung der Konfiguration kann eine Änderung des Sichtfelds, ein Ausblenden von Teilen des Sichtfelds, eine Änderung der Frequenz der ausgesendeten Ultraschallpulse oder andere umfassen. Die Änderung der Konfiguration wird durch eine Softwareanpassung oder Softwarekonfiguration der Ultraschallsensoren 20 durchgeführt.
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Schritt S150 betrifft ein Erfassen einer Zeitdauer einer Erfassung der Objekte 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10. Es wird erfasst, wie lange die jeweiligen Objekte 24 sich bereits in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 befinden, bzw. wie lange die jeweiligen Objekte 24 sich bereits an ihrer aktuellen Position befinden.
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Schritt S160 betrifft ein Erkennen von falschen Objekten 36 aus den erfassten Objekten 24 basierend auf ihren Positionen zwischen der jeweiligen Fahrzeugtür 16 in ihrer aktuellen Position und in ihrer Normalposition. Es werden also in dem Falscherkennungsbereich 34 befindliche Objekte 24 als falsche Objekte 36 erfasst.
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Zusätzlich werden die erfasste Bewegung der Fahrzeugtüren 16, die Zeitdauer der Erfassung der falschen Objekte 36 in dem Falscherkennungsbereich 34 und eine erfasste Änderung der Konfiguration der Ultraschallsensoren 20 berücksichtigt. Die Bewegung der Fahrzeugtür 16 kann eine Bewegung derjenigen Fahrzeugtür 16 sein, für die wenigstens ein falsches Objekt 36 in dem Falscherkennungsbereich 34 erkannt wurde. Die Bewegung der Fahrzeugtür 16 kann alternativ oder zusätzlich eine Bewegung einer anderen Fahrzeugtür 16 sein.
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Die Bewegung der jeweiligen Fahrzeugtür 16 wie auch die Änderung der Konfiguration der Ultraschallsensoren 20 führen jeweils zu einer geänderten Erfassungssituation der Umgebung 26 mit den Ultraschallsensoren 20. Ausgehend von der geänderten Erfassungssituation ergeben sich oftmals auch Änderungen für falsche Objekte 36, so dass zuvor erfasste falsche Objekte 36 verschwinden, d.h. nicht mehr erfasst werden, und/oder andere falsche Objekte 36, insbesondere an anderen Positionen, erfasst werden. Ist dies nicht der Fall, wurde kein falsches Objekt 36 erkannt, sondern es befindet sich ein reales Objekt 24 in dem Falscherkennungsbereich 34.
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Die Erfassung eines Objekts 24 über eine längere Zeitdauer dient als Anhaltspunkt, dass ein erfasstes Objekt 24 ein reales Objekt 24 ist. Bei falschen Objekten 36 hingegen kann sich die Erfassung verändern, d.h. das falsche Objekt 36 ändert seine Position und/oder das falsche Objekt 36 ist nur temporär vorhanden.
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Die erkannten falschen Objekte 36 werden in der Umgebungskarte gefiltert oder markiert, d.h. die falschen Objekte 36 werden aus der Umgebungskarte entfernt oder als falsche Objekte 36 markiert. Für die Ultraschallsensoren 20 werden die Erfassung von falschen Objekten 36 auch als Geisterechos bezeichnet.
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Nachstehend wird unter Bezug auf 3 ein Verfahren gemäß einer dritten Ausführungsform zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze 38 für eine Bewegung der Fahrzeugtüren 16 des Fahrzeugs 10 aus 1 beschrieben. Das Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze 38 für eine Bewegung der Fahrzeugtüren 16 des Fahrzeugs 10 basiert auf einer Erfassung der Objekte 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 mit den Ultraschallsensoren 20.
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Das Verfahren beginnt mit Schritt S200 zum Erfassen der Objekte 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 mit dem oben unter Bezug auf 2 beschriebenen Verfahren der zweiten Ausführungsform.
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Schritt S210 betrifft ein Erfassen einer Bewegungspause der Bewegung der Fahrzeugtür 16. Eine Bewegungspause liegt vor, wenn sich die Winkelposition α, β der entsprechenden Fahrzeugtür 16 für einen definierten Zeitraum nicht ändert. Der definierte Zeitraum kann dabei für jede Fahrzeugtür 16 unabhängig ermittelt werden und für jede Fahrzeugtür 16 individuell einstellbar sein. Sobald sich die Winkelposition α, β der entsprechenden Fahrzeugtür 16 wieder ändert, also eine Bewegung der Fahrzeugtür 16 erfolgt, ist die Bewegungspause beendet und die Bewegungsgrenze 38 der Fahrzeugtür 16 wird wieder wie vor der Bewegungspause mit dem nachstehenden Schritt S220 ermittelt.
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Schritt S220 betrifft ein Ermitteln der Bewegungsgrenze 38 der jeweiligen Fahrzeugtür 16 aus ihrer Normalposition basierend auf den erfassten Objekten 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 ohne falsche Objekte 36.
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Das Ermitteln der Bewegungsgrenze 38 für die Bewegung der jeweiligen Fahrzeugtür 16 erfolgt in Bewegungsrichtung der Fahrzeugtür 16 weg von der Normalposition, d.h. weg von der geschlossenen Position der Fahrzeugtür 16. Das Ermitteln der Bewegungsgrenze 38 basiert auf dem nächstliegenden Objekt 24 in der Bewegungsrichtung, welches eine Bewegung der entsprechenden Fahrzeugtür 16 in dieser Richtung beschränkt.
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Die Bewegungsgrenze 38 kann basierend auf 2D-Positionen der erfassten Objekte 24 in der Umgebungskarte ermittelt werden. Außerdem können weitere Parameter in die Ermittlung der Bewegungsgrenze 38 einfließen, beispielsweise Ungenauigkeitsbereiche der Positionen der erfassten Objekte 24, Konfidenzwerte der Erfassung der Objekte 24 mit den Ultraschallsensoren 20, ein Alter der erfassten Objekte 24, Sensorparameter der Ultraschallsensoren 20, eine Erfassung der Objekte 24 durch einen bestimmten Ultraschallsensor 20 oder durch mehrere der Ultraschallsensoren 20 oder andere.
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Zusätzlich wird eine Hysteresefunktion angewendet, um eine Position der Fahrzeugtür 16 wie auch Änderungen der erfassten Position von Objekten 24 zu stabilisieren. Bei schwenkbaren Fahrzeugtüren 16 kann beispielsweise ein Hysteresewinkel von vorzugsweise etwa +/-3° angesetzt werden, um das Ermitteln der aktuellen Bewegungsgrenze 38 zu stabilisieren.
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Nachstehend wird unter Bezug auf 4 ein Verfahren gemäß einer vierten Ausführungsform zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze 38 für eine Bewegung der Fahrzeugtüren 16 des Fahrzeugs 10 aus 1 beschrieben. Auch das Verfahren der vierten Ausführungsform zum Bestimmen einer Bewegungsgrenze 38 für eine Bewegung der Fahrzeugtüren 16 des Fahrzeugs 10 basiert auf einer Erfassung der Objekte 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 mit den Ultraschallsensoren 20. Abweichend zu dem Verfahren der dritten Ausführungsform wird jedoch bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform keine explizite Überprüfung der erfassten Objekte 24 zur Erkennung von falschen Objekten 36 durchgeführt. Vielmehr werden die falschen Objekte 36 unmittelbar dadurch berücksichtigt, dass bei der Anpassung der Bewegungsgrenze 38 geprüft wird, ob sich die neue Bewegungsgrenze 38 in dem Falscherkennungsbereich 34 befindet oder nicht.
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Das Verfahren beginnt in Schritt S300 mit dem Erfassen von Objekten 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10 mit dem Ultraschallsensoren 20. Schritt S300 entspricht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Schritt S100.
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Schritt S310 betrifft ein Ermitteln einer aktuellen Bewegungsgrenze 38 der Fahrzeugtür 16 basierend auf den erfassten Objekten 24 in der Umgebung 26 des Fahrzeugs 10.
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Das Ermitteln der aktuellen Bewegungsgrenze 38 der entsprechenden Fahrzeugtür 16 erfolgt analog wie bereits in Schritt S220 beschrieben, wobei vorliegend auch falsche Objekte 36 für das Ermitteln der aktuellen Bewegungsgrenze 38 der Fahrzeugtür 16 berücksichtigt werden können, wenn diese falschen Objekte 36 sich in Bewegungsrichtung der Fahrzeugtür 16 am nächsten an deren Normalposition befinden.
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Schritt S320 betrifft ein Erfassen einer aktuellen Position der Fahrzeugtür 16. Es gelten die obigen Ausführungen in Bezug auf das Erfassen der aktuellen Position der Fahrzeugtüren 16 in Schritt S120.
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Schritt S330 betrifft ein Übernehmen der aktuellen Bewegungsgrenze 38, wenn die aktuelle Bewegungsgrenze 38 sich nicht in dem Falscherkennungsbereich 34 befindet. Die aktuelle Bewegungsgrenze 38 wird also nur übernommen, wenn sie sich in Bewegungsrichtung der Fahrzeugtür 16 weg von der Normalposition vor der Fahrzeugtür 16 befindet.
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Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung in offensichtlicher Weise ergibt, geben die beschriebenen Abfolgen von Verfahrensschritten lediglich Möglichkeiten zur Durchführung der entsprechenden Verfahren an. Alternative Abfolgen der einzelnen Verfahrensschritte sind ebenfalls möglich, wie sich für den Fachmann in offensichtlicher Weise aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeugseite
- 14
- Chassis
- 16
- Fahrzeugtür, bewegliche Komponente
- 18
- Umgebungsüberwachungssystem
- 20
- Ultraschallsensor, Umgebungssensor
- 22
- Abstrahlrichtung
- 24
- Objekt
- 26
- Umgebung
- 28
- Sensor
- 30
- Steuerungseinheit
- 32
- Datenverbindung, Datenbus
- 34
- Falscherkennungsbereich
- 36
- falsches Objekt
- 38
- Bewegungsgrenze
- α
- Winkelposition
- β
- Winkelposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019102624 A1 [0011]
- DE 102014118318 A1 [0012]
- DE 102013218571 A1 [0013]