DE10324217A1 - Vorrichtung zur Klassifizierung von wenigstens einem Objekt mit einer Umfeldsensorik - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zur Klassifizierung von wenigstens einem Objekt mit einer Umfeldsensorik vorgeschlagen. Die Vorrichtung klassifiziert das wenigstens eine Objekt anhand dessen Geschwindigkeit und Beschleunigung, wobei die Vorrichtung aus einem Signal der Umfeldsensorik die Geschwindigkeit und die Beschleunigung bestimmt.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Klassifizierung von wenigstens einem Objekt mit einer Umfeldsensorik nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
- Aus
DE 100 25 678 A1 ist ein kamerabasiertes Precrash-Erkennungssystem bekannt. Dabei werden Kollisionsgegner im Sinne einer sicheren Typisierung klassifiziert. Die Klassifizierung erfolgt anhand der Relativgeschwindigkeit dieser Objekte. - Vorteile der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Klassifizierung von wenigstens einem Objekt mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass nunmehr das Objekt anhand dessen Geschwindigkeit und der Beschleunigung klassifiziert wird.
- Insbesondere kann auch durch die Beschleunigungsinformation eine zuverlässigere Klassifizierung von Objekten erreicht werden. Ein erstes Unterscheidungskriterium ist zum Beispiel der Ausschluß von fest im Boden verankerten Gegenständen, wie Pfählen und Mauern, wenn dem zu klassifizierenden Objekt eine von null verschiedene Geschwindigkeit zugeordnet werden kann. Gegebenenfalls kann auch die Position des Objekts (z.B. auf der Fahrbahn, neben der Fahrbahn) zur Plausibilisierung der Klassifikation verwendet werden. Unterschiedliche Klassen von Objekten (wie zum Beispiel Fahrzeuge einerseits und Fußgänger andererseits) können auch aufgrund ihrer Bewegungsmuster, also der jeweiligen Geschwindigkeits- und Beschleunigungscharakteristik unterschieden werden.
- Zumindest ist eine Einteilung in statische und bewegte bzw. beschleunigte Objekte möglich. Diese Einteilung kann bei der Zuordnung eines Crashobjekts zu der Klasse der bewegten Objekte für eine präzisere Ansteuerung von Rückhaltesystemen genutzt werden.
- Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Klassifizierung von wenigstens einem Objekt möglich.
- Besonders vorteilhaft ist, dass die Beschleunigung des Objekts in Abhängigkeit von der eigenen Beschleunigung des Beobachters bestimmt wird. Die Beschleunigung kann jedoch auch oder zusätzlich aus dem zeitlichen Verlauf der Eigengeschwindigkeit und der Objektgeschwindigkeit bestimmt werden. Dabei bedeutet die Eigengeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Beobachters, also des eigenen Fahrzeugs, das mit der Klassifizierungsvorrichtung ausgestattet ist. Diese Eigengeschwindigkeit kann beispielsweise anhand von Raddrehzahlen, des ABS-Systems oder des Tachometers bestimmt werden. Die Objektgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Objekts. Alternativ kann die Geschwindigkeit auch anhand eines zeitlichen Verlaufs von Ortsinformationen bestimmt werden.
- Die Umfeldsensorik kann neben oder anstatt einer Radar-, Ultraschall- und/oder Videosensrik auch einen Photonenmischdetektor und/oder ein LIDAR-System aufweisen, wobei das LIDAR-System neben dem herkömmlichen Radarsystem, das Mikrowellen verwendet, Laser einsetzt.
- Die Umfeldsensorik kann vorteilhafterweise auch einen Photonenmischdetektor aufweisen. Dabei wird die sogenannte Time-of-Flight-Messung verwendet, die eine Distanzinformation in der Bildebene eines abbildenden Systems ermöglicht. Es wird hier auf die
DE 197 04 496 A1 verwiesen, die einen solchen Photonenmischdetektor offenbart. - In Abhängigkeit von der Klassifizierung kann der Fahrer auch informiert werden, wenn beispielsweise eine kritische Situation vorliegt, die ein hohes Unfallrisiko birgt. Diese Information kann optisch, akustisch und/oder haptisch erfolgen. Als haptische Information dient insbesondere das Anziehen des reversiblen Gurtstraffers.
- Schließlich ist auch von Vorteil, dass in Abhängigkeit von dieser Klassifizierung ein Rückhaltesystem angesteuert wird. Dies ist insbesondere auch bei der Ansteuerung von reversiblen Rückhaltemitteln von Vorteil.
- Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt eine typische Szene zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt und -
2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung. - Beschreibung
- Mit Hilfe einer geeigneten Sensorik wie zum Beispiel der Radar-, Ultraschall-, Lidar- oder Videotechnik ist es möglich, Abstände und Relativgeschwindigkeiten zwischen Objekten und dem Radarsensor zu messen. Hierüber können in Precrash-Systemen solche Informationen über Aufprallzeitpunkt und Geschwindigkeit ermittelt werden, um Rückhaltemittel anzusteuern.
- Bei bestimmten Messsystemen wie zum Beispiel dem Radarsystem, das nur die Abstandinformation nutzen und keine dreidimensionale Raumauflösung bieten, ist keine Klassifizierung von Objekten möglich, da als für das Objekt charakteristische Eigenschaft zum Beispiel nur der gesamte Radarquerschnitt zur Verfügung steht.
- Erfindungsgemäß wird nunmehr ein Objekt anhand seiner Geschwindigkeitscharakteristik klassifiziert. Dies bedeutet, dass aus der Geschwindigkeit des Objekts und seiner Beschleunigung die Charakteristik der Geschwindigkeit bestimmt wird. Beide Parameter, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung, definieren das Objekt, so dass in Abhängigkeit von der Klassifizierung dann eine präzise Ansteuerung von Rückhaltemitteln vorgenommen werden kann.
- Das Messsystem bestimmt die Relativgeschwindigkeit zwischen Crashobjekt und dem eigenen Fahrzeug. Aus dieser Relativgeschwindigkeit sowie der vorliegenden Eigengeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, die z.B. über CAN ausgewertet werden kann, kann die Geschwindigkeit des Objekts berechnet werden. Aus der Historie beider Daten und dem Bremszustand des eigenen Fahrzeugs kann dann auch noch die Beschleunigung des Objekts abgeschätzt werden. Anhand der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Objekts wird eine Klassifizierung durch einen Objektklassifikationsalgorithmus vorgenommen. Gehört ein Objekt zur Klasse der bewegten und beschleunigten Objekte, kann im Algorithmus zur Ansteuerung von Rückhaltesystemen diese Information genutzt werden, da mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden kann, dass es sich um einen Pfahl oder eine starre Wand handelt. Die Steuerung der Rückhaltesysteme kann dann im Algorithmus entsprechend der Objektklasse und weiterer Crashparameter, z.B. von Beschleunigungssignalen und der Relativgeschwindigkeit, durchgeführt werden.
-
1 zeigt eine solche Szene, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommt. Das eigene Fahrzeug10 weist eine Eigengeschwindigkeit VE auf, während ein Objekt11 ein beobachtetes Fahrzeug durch die Precrashsensorik des Fahrzeugs10 die Eigengeschwindigkeit VO aufweist. Aus der vektoriellen Subtraktion der Eigengeschwindigkeit VE und der Eigengeschwindigkeit VO ergibt sich die Relativgeschwindigkeit VR. Die Geschwindigkeit VR kann durch eine Precrashsensorik ermittelt werden. Aus dem zeitlichen Verlauf der Relativgeschwindigkeit VR kann beispielsweise das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs11 bestimmt werden. Die Geschwindigkeit VO, die mittels der Relativgeschwindigkeit VR und der Eigengeschwindigkeit VE bestimmt wird und die Beschleunigung des Fahrzeugs11 führen zu einer Klassifizierung des Fahrzeugs11 . Die Eigengeschwindigkeit VE wird beispielsweise über die Raddrehzahlen ermittelt. -
2 erläutert in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Über eine Precrashsensorik wird die Relativgeschwindigkeit VR im Block21 ermittelt. Wie oben dargestellt wird beispielsweise über die Raddrehzahlen und/oder ein Tachometer die Eigengeschwindigkeit VE im Block20 ermittelt. Aus dein zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeiten VR und VE bestimmt ein Klassifikationsalgorithmus22 , der auf einem Prozessor des Steuergeräts, beispielsweise Airbagsteuergeräts, gerechnet wird, die Objektgeschwindigkeit und dessen Beschleunigung. Aus diesen Geschwindigkeiten und der Beschleunigung klassifiziert der Algorithmus22 das Fahrzeug11 . Er ordnet dann vorgegebene Objektklassen, die durch die Geschwindigkeit VO und die Beschleunigung definiert sind, dem Objekt11 zu. Im Block26 wird dann in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit25 und weiteren Crashparametern wieder Verzögerungen, die im Block24 erzeugt werden, die Ansteuerung der Rückhaltemittel durchgeführt. Die Rückhaltemittel sind hier beispielsweise die Rückhaltemittel R1 ein Gurtstraffer27 und R2 ein Frontairbag28 und RN ein Beifahrerairbag29 . -
3 erläutert in einem weiteren Blockschaltbild die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine Precrashsensorik30 ermittelt die Relativgeschwindigkeit VR des Objekts11 . Im Prozessor31 , der das Signal der Precrashsensorik30 erhält, wird dann daraus mittels der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs, auf der sich die Precrashsensorik30 befindet, die Eigengeschwindigkeit VO des Objekts11 bestimmt. Die Eigengeschwindigkeit VE wird zum Beispiel über eine Raddrehzahlmessung bzw. den Tachometer ermittelt, diese Information ist beispielsweise auf dem CAN-Bus enthalten. Aus dem zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit VO und der Geschwindigkeit VE wird das Beschleunigungsverhalten des Objekts11 bestimmt. Daraus erfolgt dann die Objektklassifizierung, das heißt, die Klasse des Objekts wird durch die Beschleunigung und durch die Geschwindigkeit VO bestimmt. Diese Objektklasse wird dann einem Steuergerät34 für Rückhaltesysteme übermittelt. Das Steuergerät34 , das über hier nicht dargestellte Verbindungen mit anderen Fahrzeugkomponenten und Sensoren verbunden ist, bestimmt in Abhängigkeit von der Objektklasse und dieser weiteren Parameter die Ansteuerung von Rückhaltemitteln35 , zu denen Airbags, Gurtstraffer und Überrollbügel zählen.
Claims (10)
- Vorrichtung zur Klassifizierung von wenigstens einem Objekt mit einer Umfeldsensorik (
30 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung das wenigstens eine Objekt (11 ) anhand dessen Geschwindigkeit (VO) und Beschleunigung klassifiziert, wobei die Vorrichtung aus wenigstens einem Signal der Umfeldsensorik (30 ) die Geschwindigkeit (VO) und die Beschleunigung bestimmt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung anhand wenigstens einer eigenen Beschleunigung bestimmt wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung anhand eines zeitlichen Verlaufs der Eigengeschwindigkeit (VE) und der Objektgeschwindigkeit (VO) bestimmt wird.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart mit einem Rückhaltesystem (
35 ) koppelbar ist, dass das Rückhaltesystem (35 ) in Abhängigkeit von der Klassifizierung des wenigstens einen Objekts angesteuert wird. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit (VO) anhand der Eigengeschwindigkeit (VE) bestimmt wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit (VO) anhand eines zeitlichen Verlaufs von Ortsinformationen bestimmt wird.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (
30 ) wenigstens einen Photonenmischdetektor aufweist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (
30 ) ein LIDAR-System aufweist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Ausgabe von einer Information an den Fahrer konfiguriert ist, wobei die Ausgabe in Abhängigkeit von der Klassifizierung erfolgt.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Information haptisch ausgegeben wird.
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