DE19845568A1 - Vorrichtung zur Objekterfassung für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (2) zur Objekterfassung für Kraftfahrzeuge (1), umfassend eine durch eine Vielzahl von Abstands-Sensoren (4-17) gebildete Abstands-Sensorik, die derart an dem Kraftfahrzeug (1) angeordnet sind, daß diese die Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) abtasten und eine Auswerteeinheit (3), die aus den Daten der Abstands-Sensorik die Bewegungsbahn und die Geschwindigkeit eines Objektes (19) relativ zu dem Kraftfahrzeug (1) ermittelt, wobei die Abstands-Sensoren (4-17) wahlweise durch die Auswerteeinheit (3) ansteuerbar und die Reichweite und/oder die Meßwiederholfrequenz und/oder die Auflösung und/oder die Betriebsart der Abstands-Sensoren (4-17) veränderbar sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Objekterfassung für Kraftfahrzeuge gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Verfolgung von Objekten.
Aufgrund der zunehmenden Verkehrsdichte steigen die Anforderungen hinsichtlich der
Wahrnehmung des Verkehrsgeschehens an einen Kraftfahrzeugführer kontinuierlich an.
Daher wurden bereits vielfältige Anstrengungen unternommen, Fahrer-Assistenzsysteme
zu schaffen, um den Kraftfahrzeugführer zu entlasten. Eine sehr wichtige Information für
den Kraftfahrzeugführer ist der Abstand eines Objektes sowie die Bewegung des
Objektes zum Kraftfahrzeug. Diese Daten werden beispielsweise für automatische
Abstandsregelungen, aktive und passive Kollisionsverhinderungseinrichtungen oder für
eine Precrash-Sensorik zur frühzeitigen Auslösung eines passiven
Fahrzeuginsassenrückhaltesystems benötigt.
Aus der DE 38 27 729 ist eine Kollisionswarneinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt,
insbesondere zur Vermeidung von Kollisionen mit stehenden Hindernissen im Nahbereich
eines Kraftfahrzeuges, mit einer Abstandsmeßeinrichtung zur berührungslosen Abstands-Lage
erkennung für ein Objekt im Bereich des Kraftfahrzeuges, wobei wenigstens ein
Sensor zur Erfassung der einem bestimmten, gerade vorliegenden
Fahrzeugbetriebszustand entsprechenden Fahrzeugkurs vorgesehen ist und die
entsprechenden Bewegungssignale abgibt, daß die Abstands- und Lagesignale sowie die
Bewegungssignale einer Auswerteeinheit zuführt werden, die anhand dieser Signale
unter Berücksichtigung der fahrzeugspezifischen Gegebenheiten errechnet, ob eine
Kollision mit dem erfaßten Objekt möglich ist, wobei das Ergebnis auf einer
Anzeigeeinheit darstellbar ist. Besonders vorteilhaft wird als Abstandsmeßeinrichtung je
eine Sende-/Empfangseinheit für Ultraschallsignale und für eine schmale Sendekeule
eines Infrarot-Strahls an diagonal gegenüberliegenden Ecken eines Kraftfahrzeuges
angebracht. Der Infrarot-Strahl dient zur Lageerkennung und Zuordnung einer
Winkelposition für ein Objekt in je einem 270°-Winkelbereich vor bzw. hinter dem
Kraftfahrzeug und seitlich davon. Mit der schmalen Sendekeule des Infrarot-Strahls wird
jeweils dieser Bereich schnell abgetastet. Zudem sind die 270°-Winkelbereiche in jeweils
drei 90°-Bereiche unterteilt, die von je einer Ultraschallmaßeinheit umfaßt sind. Damit
wird die hohe Genauigkeit der Ultraschallmessung bei der Abstandsmessung und die
schnellere Datenerfassung mit Infrarotlicht zur Lagebestimmung ausgenützt, wobei der
gesamte Bereich um ein Fahrzeug herum erfaßt wird.
Aus der DE 44 23 966 ist ein Hinderniserfassungssystem bekannt, welches eine
Hinderniserfassungseinrichtung, z. B. einen Laserradar, zur Erfassung einer dynamischen
Relativität des Fahrzeuges in bezug auf jedes Hindernis vor dem Fahrzeug aufweist, die
mindestens durch eine Geschwindigkeit und eine Richtung des Hindernisses dargestellt
wird. Das Gefahrenniveau der erfaßten Hindernisse wird entsprechend der dynamischen
Relativität bestimmt, und die Gefahrenbeurteilung bei einer Frequenz durchgeführt, die
entsprechend dem Gefahrenniveau ansteigend oder abfallend verändert wird.
Insbesondere wird ein sich bewegendes Hindernis als hohes Gefahrenniveau eingestuft,
wenn es sich relativ zum Fahrzeug annähert, wenn ein Abstand von dem Fahrzeug
geringer als ein vorbestimmter Abstand ist und/oder wenn es sich auf der
vorausgehenden Bahn befindet, auf der das Fahrzeug fährt. Andererseits wird das
Gefahrenniveau eines Hindernisses als niedrig bestimmt, wenn das Hindernis stillsteht,
wenn es sich weit vom Fahrzeug wegbewegt, wenn es sich in einem Abstand vom
Fahrzeug befindet, der größer als der vorbestimmte Abstand ist oder wenn es sich nicht
auf der vorausgehenden Bahn befindet. Mit dem Hinderniserfassungssystem wird eine
Gefahrenbeurteilung nicht direkt auf der Grundlage der dynamischen Relativität zwischen
dem Fahrzeug und dem Objekt vorgenommen, sondern das Gefahrenniveau wird
entsprechend der dynamischen Relativität bestimmt. Die Frequenz der Operation für die
Gefahrenbeurteilung eines Objektes wird erhöht, wenn das Objekt ein hohes
Gefahrenniveau darstellt oder erniedrigt, wenn es ein niedriges Gefahrenniveau darstellt.
D.h., die Operation der Gefahrenbeurteilung wird nicht bei gleichförmiger Frequenz für
alle Hindernisse, sondern bei unterschiedlichen Frequenzen entsprechend den
Gefahrenniveaus durchgeführt. Dies ermöglicht eine Steigerung der Belastung, die die
CPU unterworfen werden kann. Infolge der niedrigen Frequenz der
Gefahrenbeurteilungsoperation für Hindernisse mit niedrigem Gefahrenniveau kann die
CPU andererseits mit einer hohen Frequenz für Hindernisse mit hohem Gefahrenniveau
arbeiten, so daß sie ohne irgendeine Verzögerung in der Operation und der
Beantwortung arbeitet, so daß eine zeitgerechte und schnelle Steuerung des Fahrzeugs
zur Vermeidung des Hindernisses geschaffen wird.
Aus der DE 195 01 612 ist eine Vorrichtung zur Objekterkennung mit zwei
Meßvorrichtungen bekannt. Eine erste besitzt eine kleine Reichweite mit einer absolut
gesehen hohen Meßgenauigkeit, während die zweite Meßvorrichtung eine große
Reichweite mit einem Auflösungsvermögen besitzt, das in der Größenordnung der
Reichweite der ersten Meßvorrichtung liegt. Vorzugsweise sollen die beiden
Meßvorrichtungen mittels bereits im Kraftfahrzeug befindlicher Sensoren realisiert
werden, beispielsweise eine Abstands-Meßvorrichtung als Laser- oder Radarbasis für
große Entfernungen und eine Ultraschall-Meßvorrichtung, die als Einparkhilfe verwendet
wird. Das Zusammenspiel der beiden Meßvorrichtungen ist auf unterschiedliche Weise
möglich. So kann die Dominanz der einen Meßvorrichtung abhängig von der Entfernung
eines Objektes eingestellt werden. Dabei kann man über eine gegenläufige lineare oder
nichtlineare Gewichtung des Nah- und Fernbereichs-Sensors den Abstandsmeßwert
bestimmen. Ausgehend von einer Betriebsweise, bei der beide Meßvorrichtungen
gleichberechtigt arbeiten, wird bei Eintritt eines Objekts in den Meßbereich der einen
Meßvorrichtung diese bevorzugt wirksam und die andere Meßvorrichtung ausgeschaltet.
Insbesondere dann, wenn es sich bei der dominanten Meßvorrichtung um diejenige
handelt, die den großen Entfernungsbereich abdeckt, kann die andere Meßvorrichtung
mit untergeordneter Bedeutung wirksam bleiben. Es lassen sich dann überraschend in
den Meßbereich der ersten Meßvorrichtung eintretende Hindernisse noch erkennen und
entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten. Die Dominanz der jeweiligen wirksamen
Meßvorrichtung kann aber auch selbsttätig in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden.
Aus der DE 195 23 805 ist eine Mikrostreifenantenne zur Verwendung in einem
Fahrzeugkollisionssystem bekannt, umfassend eine leitende Platte und ein isolierendes
Substrat, das auf einer Seite der Platte angebracht ist und eine dielektrische Wellenlänge
bei der gewünschten hohen Frequenz besitzt, eine planare Mikrowel
len-Streifenschaltung, die auf dem Substrat angeordnet ist und aus einer Hauptleitung
geformt ist, entlang der in gleichen Intervallen eine Vielzahl von Zweigleitungen in
regelmäßigem Abstand verteilt ist, die mit Verbindungen mit der Hauptleitung verbunden
sind und von diesem aus in rechtem Winkel verlaufen, ein Feld planarer strahlender
Elemente, das auf dem Substrat angeordnet ist, wobei die Elemente entlang Spalten in
regelmäßigen Intervallen eines ganzen Vielfachen der dielektrischen Wellenlänge entlang
einer Seite der Zweigleitungen verteilt sind, wobei jedes strahlende Element mit einer
benachbarten Zweigleitung verbunden ist, wobei die Zweigleitung wenigstens einen
Einspeisepunkt besitzt, der so angeordnet ist, daß er eine gewünschte
Leistungsverteilung von der Hauptleitung in die jeweiligen damit verbundenen
Zweigleitungen bewirkt, um einen Strahl mit einer Strahlbreite und mit niedrigen
Seitenkeulen herzustellen, wobei jede der Zweigleitungen die Impedanz an der
Verbindung der Zweigleitung mit der Hauptleitung beeinflußt, die Hauptleitung eine
Vielzahl von Streifen-Überträgern enthält, die jeweils mit Abstand zwischen den
Verbindungen angeordnet und so ausgewählt sind, daß sie Reflexionen von den
Verbindungen minimieren. Die Zweigleitungen sind mit der Hauptleitung über
Kopplungsleiter verbunden, deren Mikrowelleneigenschaften so ausgewählt sind, daß sie
die Leitungsmenge bestimmen, die von der Hauptleitung in die Zweigleitungen, mit denen
die Kopplungsleiter verbunden sind, eingekoppelt wird.
Nachteilig an allen bekannten Vorrichtungen zur Objekterfassung ist, daß diese entweder
nur speziell auf eine bestimmte Zielstellung abgestimmt sind oder aber nicht ausreichend
flexibel für unterschiedliche Steuergeräte des Kraftfahrzeuges verwendbar sind.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur
Objekterfassung in einem Kraftfahrzeug, die Daten für unterschiedliche Assistenz-Vor
richtungen bereitstellen kann und flexibel wechselnde Gegebenheiten anpaßbar ist
und ein Verfahren zur Verfolgung von Objekten zu schaffen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1. Durch die wahlweise Ansteuerbarkeit der Abstands-Sensoren durch
die Auswerteeinheit, wobei Meßwiederholfrequenz und/oder Reichweite und/oder
Auflösung und/oder Betriebsart der Abstandssensoren veränderbar sind, kann die
Vorrichtung zur Objekterfassung gleichzeitig oder nacheinander Daten für verschiedene
Fahrer-Assistenz-Vorrichtungen, wie beispielsweise Fahrer-Rückhalte-Systeme,
ADR-Systeme, Fahrspurwechsel-Einrichtungen, Fahrspurerkennungs-Einrichtungen,
Einparkhilfe-Einrichtungen und ähnliches liefern, so daß aufgrund dieser multifunktionalen
Vorrichtung der schaltungstechnische Aufwand für die Realisierung der verschiedenen
Fahrer-Assistenz-Systeme erheblich verringert wird. Dazu werden die Abstands-Sensoren
je nach der zu lösenden Detektionsaufgabe von der Auswerteeinheit verschieden
eingestellt, wobei jeweils eine Optimierung an die zu lösende Aufgabe angestrebt wird.
Durch die flexible Ansteuerung der Abstands-Sensoren durch die Auswerteeinheit können
die verfügbaren Ressourcen wie beispielsweise die begrenzte Rechenleistung oder auch
die physikalisch bedingte Mindestbeobachtungsdauer eines Objektes optimal aufgeteilt
werden. Dadurch ergibt sich insgesamt eine höhere Leistungsfähigkeit der Vorrichtung
gegenüber einem fest eingestellten Satz von Sensoren. Unter Abstands-Sensoren werden
allgemein alle Sensoren verstanden, aus deren Meßsignalen auf den Abstand eines
Objektes geschlossen werden kann, unabhängig davon, ob aus den Signalen noch
andere Meßgrößen direkt ableitbar sind, wie beispielsweise die Geschwindigkeit bei
einem Radarsensor. Unter Betriebsart der Abstands-Sensoren ist beispielsweise zu
verstehen, ob nur eine Abstandsmessung vorgenommen wird, wie beispielsweise für eine
Einparkhilfe, oder ob eine kombinierte Abstands- und Geschwindigkeitserfassung des
Objektes vorgenommen wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung
zur Objekterfassung als Precrash-Sensorik,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit der Vorrichtung
zur Objekterfassung als Bestandteil einer Precrash-Sensorik, eines
ADR-Systems und einer Fahrspurwechsel-Einrichtung und
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Anordnung mit Scan-Sensoren.
In der Fig. 1 ist in einer Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Vorrichtung 2 zur
Objekterfassung für eine Precrash-Sensorik oder eine aktive Kollisionsverhinde
rungs-Einrichtung in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Vorrichtung 2 zur
Objekterfassung umfaßt eine Auswerteeinheit 3 und eine Anzahl von Abstands-Sensoren
4-17, die um das Kraftfahrzeug 1 herum derart angeordnet sind, so daß diese 360° um
das Kraftfahrzeug 1 herum abdecken. Die Abstands-Sensoren 4-17 sind mit der
Auswerteeinheit 3 bidirektional verbunden, wobei die Abstands-Sensoren 4-17
Objektdaten an die Auswerteeinheit 3 liefern und die Auswerteeinheit 3 Steuersignale an
die Abstands-Sensoren 4-17 liefert. Die Abstands-Sensoren 4-17 sind alle gleichförmig
eingestellt, d. h. alle weisen die gleiche Reichweite von beispielsweise 6 m auf und
erfassen eine Fahrzeugumgebung 18. Da die Rechenleistung der Auswerteeinheit 3 bei
vertretbaren Herstellungskosten beschränkt ist, können die Abstands-Sensoren 4-17
nicht mit beliebig hohen Meßwiederholfrequenz betrieben werden. Daher werden die
Abstands-Sensoren 4-17 einzeln oder gruppenweise ausgelesen, wobei beispielsweise
eine Periodendauer von 20 ms gewählt wird. Tritt nun ein Objekt 19 in die
Fahrzeugumgebung 18 ein, so wird dies beispielsweise von den Abstands-Sensoren
16, 17 erfaßt. Mittels bekannter Algorithmen kann dann die Auswerteeinheit 3 auf den
Abstand a und die Relativgeschwindigkeit Vrel schließen. Aus der Erfassung des Objektes
19 allein kann aber noch kein sicherer Schluß gezogen werden, ob es zu einer Kollision
kommen kann oder nicht. Da aber andererseits die Precrash-Sensorik möglichst
frühzeitig die Sicherheitskomponenten wie Airbag und Gurtstraffer auslösen muß, um
deren optimale Wirkung zur Entfaltung zubringen, wird die Meßwiederholfrequenz der für
das Objekt 19 relevanten Abstands-Sensoren 15-17 erhöht. Diese relevanten Abstands-Sen
soren 15-17 überwachen nun das Objekt 19 mit einer erhöhen
Meßwiederholfrequenz, wobei je nach Bewegung des Objektes 19 die relevanten
Abstands-Sensoren sich ändern können. Die Nachführung der relevanten Abstands-Sen
soren erfolgt mittels eines Tracking-Verfahrens. Das Tracking führt eine
Vergangenheitsbewertung durch und verknüpft immer wieder aktuell erfaßte Ziele mit
ihren entsprechenden "Tracks", die in einem der Auswerteeinheit zugeordneten Speicher
abgelegt sind. Dadurch werden die Zustandsgrößen der Objekte gefiltert und es kann
vorausschauend eine Position und/oder Geschwindigkeit prädiziert werden. Das Tracking
füllt auch kurzzeitige Ausfälle der Detektion der Objekte auf, so daß insgesamt durch die
Filterung, Mittelung und die Speicherung aller Informationen über einen Zeitraum von
beispielsweise zehn Meßzyklen eine größere Sicherheit bei der Interpretation der
Situation und eine erhöhte Schätzgenauigkeit der erfaßten Größen möglich ist. Darüber
hinaus kann das Tracking durch das Zusammenfassen von mehreren Reflexionszentren
an einem ausgedehnten Objekt, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, neben den
einzelnen getrackten Zentren Kombinationen derselben bilden, die zu einem
physikalischen Objekt gehören. Weiterhin kann auch bei einem kurvenförmigen Verlauf
der Fahrspur eine andere Priorisierung der Objekte bei der Vermessung erfolgen als bei
einer Geradeausfahrt.
Die erhöhte Rechenleistung für die relevanten Abstands-Sensoren 15-17 bedingt eine
Reduktion der Auswertung der anderen Abstands-Sensoren. Da jedoch die Überwachung
des vorderen Verkehrsraumes weiterhin relevant bleibt, wird zunächst auf eine
Auswertung der auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Abstands-Sensoren 7-10
verzichtet bzw. deren Meßwiederholfrequenz reduziert. Sollte zusätzliche Rechenleistung
benötigt werden, so können zusätzlich die hinteren Abstands-Sensoren 11-13
abgeschaltet oder deren Meßwiederholfrequenz reduziert werden. Vorzugsweise wird
zunächst versucht, die zur Verfügung stehende Rechenleistung nur durch eine
Reduzierung der Meßwiederholfrequenz bzw. einer beschränkten Auswertung der
anderen Abstands-Sensoren zu erreichen. Eine Möglichkeit besteht darin, stets eine
Abstandsmessung vorzunehmen, jedoch die Geschwindigkeitserfassung mit einer
geringen Auflösung (kurze Beobachtungsdauer des Objektes) durchzuführen, was
bereits Rechenleistung einspart. Dadurch bleibt die Rundumüberwachung des
Kraftfahrzeuges erhalten und möglicherweise zusätzlich auftretende Objekte werden
weiterhin erfaßt. Sollte beispielsweise ein zweites Objekt erfaßt werden, so sind beide
Objekte möglichst mit einer erhöhten Meßwiederholfrequenz zu verfolgen. Reicht die zur
Verfügung stehende Rechenleistung trotz der Reduzierungsmaßnahmen für die anderen
Sensoren nicht aus, so muß die Auswerteeinheit die beiden Objekte bewerten und den
das kritischere Objekt verfolgenden Abstands-Sensoren Priorität einräumen. Die
relevanten Abstands-Sensoren 15-17 verfolgen das Objekt 19 solange, bis feststeht, daß
es unvermeidlich zu einer Kollision kommt oder aber das Objekt 19 wieder die
Fahrzeugumgebung 18 verläßt. Bei Erkennung einer zu erwartenden Kollision werden
durch die Auswerteeinheit 3 die betreffenden Airbags und Gurtstraffer ausgelöst. Die
Abstands-Sensoren 4-17 sind jedoch nicht nur wahlweise und mit unterschiedlicher
Meßwiederholfrequenz ansteuerbar, sondern auch hinsichtlich ihrer Reichweite
veränderbar.
Die technische Realisierung einer veränderbaren Reichweite ist abhängig von der Art der
verwendeten Abstands-Sensoren 4-17. In Frage kommen beispielsweise die Variation der
abgestrahlten Leistung, eine Impuls-Blende-Funktion, ein veränderlicher Abstrahlwinkel
und ähnliches. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 2 kann nun ohne
schaltungstechnische Modifikation auch für eine Einparkhilfe-Einrichtung verwendet
werden. Dazu muß jedoch die Reichweite der Abstands-Sensoren 4-17 erniedrigt werden,
deren Meßwiederholfrequenz erhöht und die Abstandsauflösung ebenfalls erhöht werden.
Diese Umgestaltung kann manuell oder aber auch automatisch durch die Auswerteeinheit
3 erfolgen, beispielsweise durch Auswertung der eignen Geschwindigkeit und des
eingelegten Gangs. Ähnlich wie bei der erhöhten Meßwiederholfrequenz zur Verfolgung
des Objektes 19 muß Rechenleistung an anderer Stelle eingespart werden. Dies kann
beispielsweise wieder durch Abschaltung einzelner Abstands-Sensoren 4-17 erfolgen, die
im Moment keine relevanten Daten liefern könnten, aber auch durch Verzicht bestimmter
Berechnungen. So ist beispielsweise die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit Vrel
eines Objektes 19 für eine Einparkhilfe-Einrichtung unwichtig.
In der Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, bei der Vorrichtung 2 gleichzeitig
Daten für drei Fahrer-Assistenz-Systeme liefert. Die Abstands-Sensoren 4-6 liefern dabei
Daten für ein ADR-System, wozu die Abstands-Sensoren 4-6 mit einer größeren
Reichweite angesteuert werden. Aufgrund des im Verhältnis zur Precrash-Sensorik
zeitunkritischen Verhalten können diese jedoch mit einer geringeren Abtastrate
angesteuert werden. Die Abstands-Sensoren 11-13 dienen für eine rückwärtige Warnung,
beispielsweise die zu hohe und nicht angemessene Relativgeschwindigkeit des
rückwärtigen Verkehrs auf das Kraftfahrzeug 1 zu, so der rückwärtige Verkehr mittels
zusätzlicher Rückleuchten und der Kraftfahrzeugführer durch haptische, akustische
und/oder optische Warnmittel gewarnt werden kann. Die Abstands-Sensoren 11-13
weisen analog der Abstands-Sensoren 4-6 eine große Reichweite von beispielsweise
20-30 m bei einer geringen Meßwiederholfrequenz auf. Die Abstands-Sensoren 7-10, 14-17
dienen vornehmlich wieder als Precrash-Sensorik, wobei diese aufgrund der geringen
Meßwiederholfrequenz der Abstands-Sensoren 4-6, 11-13 mit einer höheren
Abtastperiodendauer von beispielsweise 10 ms betrieben werden können. Des weiteren
liefern die Abstands-Sensoren 7-10, 14-17 Daten für eine Spurwechsel-Assistenz-Ein
richtung. Allgemeines Problem beim Spurwechsel sind Objekte im toten Winkel der
Rück- und Außenspiegel, wobei der Bereich des toten Winkels abhängig von der
Spiegeleinstellung ist.
Wie aber bereits aus der Fig. 1 oder 2 leicht ersichtlich ist, erfassen die Abstands-Sen
soren 7-10, 14-17 alle Objekte innerhalb einer gewissen Reichweite parallel zum
Kraftfahrzeug 1 und somit auch im toten Winkel. Ähnlich wie bei bereits bekannten
Spurwechsel-Assistenz-Systemen wird ein beabsichtigter Spurwechsel beispielsweise
durch Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers oder durch Auswertung einer
Fahrspurerkennung erkannt. Durch Erfassung der Spiegelstellungen durch die
Auswerteeinheit 3 kann diese den Bereich des toten Winkels berechnen. Durch
Auswertung der Daten der jeweiligen Abstands-Sensoren 7-10 oder 14-17 kann dann ein
Objekt im toten Winkel erfaßt und an die Spurwechsel-Assistenz-Einrichtung gemeldet
werden, die dann gegebenenfalls den Kraftfahrzeugführer haptisch oder akustisch warnt.
Die zur Aktivierung der Spurwechsel-Assistenz-Einrichtung erwähnte Fahrspurerkennung
kann ebenfalls über die Abstands-Sensoren 4-17 realisiert werden, beispielsweise durch
Auswertung der Randbebauung und des Gegenverkehrs.
In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform zur Anordnung der Abstands-Sensoren
4, 6, 11, 13 dargestellt. Die Abstands-Sensoren 4, 6, 11, 13 sind dabei als Laser-
und/oder Radar-Scanner-Sensoren ausgebildet und jeweils an den Ecken des
Kraftfahrzeuges 1 angeordnet. Die Abstands-Sensoren 4, 6, 11, 13 weisen einen Scan-Be
reich von 130° auf, so daß sie die Fahrzeugumgebung vollständig erfassen.
Wie gezeigt, dienen die Daten der Abstands-Sensoren 4-17 für eine Vielzahl von
Fahrer-Assistenz-Systemen. Daher wird die Auswerteeinheit 3 vorzugsweise über einen
CAN-Bus mit den einzelnen Steuergeräten der verschiedenen Fahrer-Assistenz-Systeme
verbunden, so daß auch ein Datenaustausch zwischen den Fahrer-Assistenz-Systemen
möglich ist.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Objekterfassung für Kraftfahrzeuge, umfassend eine durch eine
Vielzahl von Abstands-Sensoren gebildete Abstands-Sensorik, die derart an dem
Kraftfahrzeug angeordnet sind, daß diese die Umgebung des Kraftfahrzeugs
abtasten und eine Auswerteeinheit, die aus den Daten der Abstands-Sensorik die
Bewegungsbahn und die Geschwindigkeit eines Objektes relativ zu dem
Kraftfahrzeug ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Sensoren
(4-17) wahlweise durch die Auswerteeinheit (3) ansteuerbar und die Reichweite
und/oder die Meßwiederholfrequenz und/oder die Auflösung und/oder die Betriebsart
der Abstands-Sensoren (4-17) veränderbar sind.
2. Vorrichtung zur Objekterfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstands-Sensoren (4-17) als Radar-Frontend und/oder Infrarot-Sensoren
und/oder Infrarot-Scanner und/oder Laser-Sensoren und/oder als
Video-Kamera-System ausgebildet sind.
3. Vorrichtung zur Objekterfassung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antennen der Radar-Sensoren als Mikrostreifenantenne ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über
die Auswerteeinheit (3) situationsabhängig einzelne Abstands-Sensoren (4-17)
abschaltbar und/oder Meßwiederholfrequenz und/oder Reichweite und/oder
Auflösung und/oder Betriebsart der Abstands-Sensoren (4-17) veränderbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit (3) über einen CAN-Bus mit den verschiedenen Steuergeräten der
einzelnen Fahrer-Assistenz-Systeme verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstands-Sensoren (4-17) wahlweise simultan und/oder sequentiell ansteuerbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) zur Objekterfassung zum Erfassen von
Objekten (19) im Bereich des toten Winkels des Kraftfahrzeuges (1) verwendet wird.
8. Verfahren zur Erfassung und Verfolgung von Objekten, mittels einer Vorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- a) erfassen der Fahrsituation des Kraftfahrzeuges durch Auswertung der Eigengeschwindigkeit und/oder der eingelegten Gangstufe,
- b) einstellen der Meßwiederholfrequenz, der Reichweite, der Auflösung und der Betriebsart der einzelnen Abstands-Sensoren (4-17),
- c) abtasten der Fahrzeugumgebung nach Objekten (19) innerhalb der eingestellten Reichweite der Abstands-Sensoren (4-17),
- d) übermitteln der erfaßten Objektdaten an die Auswerteeinheit (3),
- e) ermitteln des Abstandes und der Geschwindigkeit des oder der erfaßten Objekte (19),
- f) berechnen einer voraussichtlichen Bewegungsbahn der Objekte (19) zum Kraftfahrzeug (1) und klassifizieren der Objekte nach Gefährdungsrelevanz,
- g) auswählen der Abstands-Sensoren (4-17) im Bereich der voraussichtlichen Bewegungsbahn der Objekte (19),
- h) erhöhen der Meßwiederholfrequenz der ausgewählten Abstands-Sensoren (4-17) und reduzieren der benötigten Rechenleistung für die übrigen Abstands-Sensoren (4-17) durch verstellen der Reichweite und/oder der Betriebsart und/oder der Meßwiederholfrequenz und/oder der Auflösung,
- i) wiederholen der Verfahrensschritte d)-h) so lange, bis das erfaßte Objekt (19) die Fahrzeugumgebung verläßt oder eine Kollision unvermeidlich erscheint oder eine andere Abbruchbedingung erfüllt ist und
- j) erzeugen von Steuersignalen für Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme und/oder andere Fahrzeugassistenzsysteme durch die Auswerteeinheit (3), falls eine Kollision unvermeidlich oder eine Kraftfahrzeugführerreaktion notwendig ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erfassung einer
Einparksituation nach Verfahrensschritt a) die Abstands-Sensoren (4-17) auf
maximale Meßwiederholfrequenz und Auflösung sowie auf eine Betriebsart ohne
Auswertung der Geschwindigkeit eingestellt werden.
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