DE60303577T2

DE60303577T2 - Verfahren zum Überwachen der Umgebung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE60303577T2
Application number: DE60303577T
Authority: DE
Inventors: Pierre Baraud
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: FR2835082A1; FR2835082B1; EP1331621B1; DE60303577D1; ES2257646T3; EP1331621A1; ATE318002T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge und spezieller die Überwachung der Umgebung von solchen Fahrzeugen, um den Gefahrencharakter eines möglichen Hindernisses zu bestimmen. In Abhängigkeit der erhaltenen Ergebnisse ist es möglich, Sicherheitseinrichtungen auszulösen, wie zum Beispiel aufblasbare Kissen oder eine automatische Bremse, oder den Fahrer des Fahrzeugs zu warnen.
Die US-A-5314037 beschreibt ein System zur Kollisionsvermeidung für ein Fahrzeug; das Fahrzeug ist mit einem oder mehreren Laserradargeräten ausgestattet, welche es ermöglichen, die Position, die Bewegungsrichtung, die Geschwindigkeit und die Größe von Hindernissen zu erfassen. Es ist auch vorgesehen, einen Richtungswinkelsensor oder ein Gyroskop einzusetzen, um Informationen bezüglich der Richtungsänderungen des mit dem System ausgestatteten Fahrzeugs zu liefern. Das System berechnet über das Verhältnis zwischen dem Abstand des Fahrzeugs zu dem Hindernis und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zu dem Hindernis einen geschätzten Kollisionszeitpunkt. Dieser geschätzte Zeitpunkt wird mit einer minimalen zulässigen Zeit verglichen, deren Berechnung eine Funktion mit mehreren Variablen verwendet. Die Art dieser Funktion wird nicht präzisiert. In Abhängigkeit der Art des Vergleichs werden unterschiedliche Warnsignale eingesetzt.
Die US-A-6085151 beschreibt ein Sensorsystem zur Kollisionsvorhersage. Dieses Dokument schlägt Verfahren zur Analyse von Hindernissen und ihres Verhaltens vor. Bei dem Erfassungssystem werden die Ziele durch Gruppenanalyse (in englischer Sprache „cluster analysis") identifiziert und werden durch Kalman-Filterung in einem kartesischen Koordinatensystem verfolgt. Für die am Ausgang des Kalman-Filters erhaltenen Spuren werden Vorhersagen für unterschiedliche Zeiten berechnet, welche den Entfaltungsdauern von unterschiedlichen Sicherheitseinrichtun gen des Fahrzeugs entsprechen. Die Bedrohung, welche jede Spur darstellt, wird ausgehend von dem nächsten Punkt der Trajektorie ausgewertet. Eine Bedrohungswahrscheinlichkeit wird jedem Objekt in Abhängigkeit der Genauigkeit der Spur, seines Zustands und der Eigenschaft der Spur zugeordnet. Diese unterschiedlichen Parameter berücksichtigen die Unsicherheit, welche mit der Kalman-Filterung bei dem verwendeten Vorhersageverfahren verbunden sind, sind jedoch nicht repräsentativ für Fehler, welche sich aus dem Erfassungssystem ergeben.
Die EP-A-0726473 beschreibt ein Fahrzeugradar, welches dazu bestimmt ist, ein die Spur wechselndes Fahrzeug von den zu verfolgenden Zielen auszuschließen. Dieses Fahrzeugradar schließt ein vorne befindliches Fahrzeug davon aus, ein zu verfolgendes Ziel zu sein, wenn das Fahrzeug sich in Richtung einer anderen Spur bewegt, indem die Gewissheit des Fahrzeugs als Ziel verringert wird. Das Fahrzeugradar berechnet einen relativen Abstand und eine relative Geschwindigkeit zwischen jedem der Zielobjekte und einem Fahrzeug, an welchem das Fahrzeugradar vorgesehen ist, durch Aussenden einer frequenzmodulierten Trägerwelle nach vorne und Empfang der von jedem der Zielobjekte reflektierten Trägerwelle. Ein Gewissheitsniveau, welches durch die Vorhandenseinwahrscheinlichkeit von Zielobjekten dargestellt ist, wird auf Basis eines Verhältnisses zwischen einem aktuellen erfassten Zustand der Zielobjekte und einem vorhergehenden erfassten Zustand der Zielobjekte berechnet. Das Gewissheitsniveau der Zielobjekte wird modifiziert, wenn bestimmt wird, dass die Zielobjekte sich aus einer Spur herausbewegt haben, in welcher sich das Fahrzeug bewegt, so dass die Zielobjekte davon ausgeschlossen werden, zu verfolgende Ziele zu sein.
Es besteht somit ein Bedarf für ein zuverlässiges, einfaches und kostengünstiges System, welches es ermöglicht, die von ei nem Umgebungsüberwachungssystem eines Fahrzeugs gelieferten Ergebnisse zu verarbeiten.
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 definiert.
Folglich schlägt die Erfindung in einer Ausführungsform ein Verfahren zur Verarbeitung von durch ein Umgebungsüberwachungssystem eines Fahrzeugs gelieferten Daten vor, welches die Berechnung für einen Punkt, dessen Position durch das Umgebungsüberwachungssystem gemessen ist, einer Menge von möglichen Positionen des Punktes zu einem zukünftigen Zeitpunkt umfasst, wobei die Berechnung die Unsicherheit der Messung der Position des Punktes durch das Überwachungssystem berücksichtigt.
Gemäß einer Variante liefert das Überwachungssystem für einen Punkt eine Messung der Geschwindigkeit des Punktes, und die Berechnung berücksichtigt die Unsicherheit der Messung der Geschwindigkeit des Punktes durch das Überwachungssystem.
Gemäß einer weiteren Variante berücksichtigt die Berechnung die Unsicherheit auf der Beschleunigung des Punktes.
Gemäß noch einer Variante ist die Beschleunigung des Punktes durch einen vorbestimmten Maximalwert begrenzt.
Gemäß noch einer weiteren Variante umfasst die Berechnung:

– die Berechnung einer mittleren Position des Punktes zu dem zukünftigen Zeitpunkt ausgehend von der durch das Überwachungssystem gemessenen Position und Geschwindigkeit; und
– die Berechnung einer Menge von Positionen um diese mittlere Position herum ausgehend von der Unsicherheit auf der gemessenen Position und auf der gemessenen Geschwindigkeit.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das Verfahren außerdem einen Schritt zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug zu dem zukünftigen Zeitpunkt umfasst, indem die Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes an den unterschiedlichen Positionen der das Fahrzeug schneidenden Menge summiert werden.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren für ein Objekt, von welchem zwei Punkte durch das Umgebungsüberwachungssystem erfasst sind:

– die Teilung der Menge von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen;
– das Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen der zwei Punkte verbinden;
– die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs, indem für einen der zwei Punkte die Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind, summiert werden.

Gemäß einer weiteren Variante umfasst das Verfahren für ein Objekt, von welchem drei Punkte oder mehr durch das Umgebungserfassungssystem erfasst sind:

– die Teilung der Menge von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen;
– das Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen von zwei benachbarten Punkten verbinden;
– die Berechnung, für jedes Paar von benachbarten Punkten, der Summe, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind; und
– die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs als Maximalwert der für jedes Paar von benachbarten Punkten berechneten Wahrscheinlichkeit.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Auslösen einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug, umfassend:

– die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug gemäß solchen Verarbeitungsverfahren;
– das Auslösen der Einrichtung abhängig von der berechneten Wahrscheinlichkeit.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verarbeitungsprogramm für durch ein Umgebungsüberwachungssystem eines Fahrzeugs gelieferte Ergebnisse, umfassend:

– eine Aufnahmeroutine für die Position und ggf. die Geschwindigkeit eines Punktes, welche durch das Überwachungssystem geliefert werden;
– eine Routine zur Bestimmung einer Unsicherheit auf der Position und ggf. einer Unsicherheit auf der Geschwindigkeit des Punktes;
– eine Routine zur Berechnung, für einen Punkt, einer Menge von möglichen Positionen des Punktes ausgehend von der aufgenommenen Position und der auf der Position bestimmten Unsicherheit.

Gemäß einer Variante ist die Berechnungsroutine eine Routine zur Berechnung der Menge von möglichen Positionen ausgehend von der erfassten Position und der auf der Position bestimmten Unsicherheit und einer Unsicherheit auf der Beschleunigung des Punktes.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst das Programm außerdem:

– eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug zu dem zukünftigen Zeitpunkt durch Summierung von Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes an unterschiedlichen Positionen der das Fahrzeug schneidenden Menge.

Erfindungsgemäß ist die Aufnahmeroutine dazu ausgestaltet, eine Anzeige aufzunehmen, dass ein Objekt durch zwei Punkte erfasst wurde und umfasst außerdem:

– eine Routine zur Teilung der Menge von möglichen Positionen der zwei Punkte in wenigstens zwei Untermengen;
– eine Routine zum Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen der zwei Punkte verbinden;
– eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs durch Summierung, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind.

Gemäß noch einer weiteren Variante ist die Aufnahmeroutine dazu ausgestaltet, eine Anzeige aufzunehmen, dass ein Objekt durch wenigstens drei Punkte erfasst ist und beinhaltet außerdem:

– eine Routine zur Teilung der Menge von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen;
– eine Routine zum Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen von zwei benachbarten Punkten verbinden;
– eine Routine zur Berechnung, für jedes Paar von benachbarten Punkten, der Summe, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind; und
– eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs als Maximalwert der für jedes Paar von benachbarten Punkten berechneten Wahrscheinlichkeit.

Die Erfindung betrifft außerdem ein System zum Auslösen von Sicherheitseinrichtungen eines Fahrzeugs, umfassend ein bordeigenes Berechnungssystem mit einem Speicher, welcher ein Programm enthält, wie es zuvor beschrieben wurde.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung hervortreten, welche beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, welche zeigen:
1 und 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines durch ein Umgebungsüberwachungssystem erfassten Objekts;
3 eine schematische Darstellung von möglichen Positionen des Objekts in der Zukunft gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 Beispiele für die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit;
5 einen Graphen einer Kollisionswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit der Zeit;
6 eine Darstellung eines durch mehrere Punkte des Umgebungsüberwachungssystems erfassten Objekts;
7 Beispiele für die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem durch mehrere Punkte des Umgebungsüberwachungssystems erfassten Objekt;
8 ein Flussdiagramm von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung schlägt vor, für ein mit einem Umgebungsüberwachungssystem ausgestattetes Fahrzeug bei der Analyse von durch das System gelieferten Ergebnissen die Unsicherheit zu berücksichtigen, welche sich auf diese Ergebnisse auswirkt. Diese Unsicherheit kann Messfehler der Position des Objekts, der relativen Geschwindigkeit des Objekts bezüglich des Fahrzeugs oder anderer verwendeter Informationen als Ursache haben. E benfalls kann sie das zukünftige Verhalten des Objekts oder des Fahrzeugs als Ursache haben. Das Berücksichtigen dieser Unsicherheiten ermöglicht eine Berechnung der Kollisionswahrscheinlichkeit für ein Objekt, welches durch einen oder mehrere Punkte des Umgebungsüberwachungssystems erfasst ist.
In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein Kraftfahrzeug beschrieben; allgemein ist sie dazu geeignet, für jedes Umgebungsüberwachungssystem verwendet zu werden, sogar wenn dieses an einer feststehenden Vorrichtung vorgesehen ist. Ein solches Überwachungssystem ist an sich bekannt und wird hier nicht genauer beschrieben: Es kann sich insbesondere um ein radarbasiertes System des Typs handeln, welcher in den oben genannten Dokumenten des Stands der Technik beschrieben ist. Sofern nichts Gegenteiliges erwähnt ist, wird im Folgenden ein orthonormiertes Koordinatensystem verwendet, welches mit dem Fahrzeug verbunden ist; die Richtung x ist die Richtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bezüglich des Bodens, die Richtung y ist senkrecht dazu.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines Objekts, von welchem ein Punkt durch ein Umgebungsüberwachungssystem erfasst ist. In 2 ist ein Fahrzeug 2 eingetragen, welches mit dem Umgebungsüberwachungssystem versehen ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Punkt, welcher durch das Umgebungsüberwachungssystem erfasst ist; dieses System identifiziert typischerweise einen solchen Punkt durch seine Koordinaten in dem Koordinatensystem.
Die Positionsmessung in dem Umgebungsüberwachungssystem ist mit einer Unsicherheit versehen; die Position des Punktes 4 ist somit nur mit einer Unsicherheit bekannt, welche bei einem Lasersystem insbesondere von der Strahldicke, der Feinheit der Abtastung durch den Laserstrahl und dem Abstand, in welchem sich der Punkt befindet, abhängen kann. Die Position des erfassten Punktes ist somit nicht notwendigerweise exakt diejenige, welche in der Figur durch das Bezugszeichen 4 dargestellt ist.
Die 1 zeigt somit um den Punkt 4 herum eine Menge 6 von möglichen Positionen des erfassten Punktes; in dem Beispiel hat diese Menge die Form eines Rechtecks, dessen Breite und Länge die Genauigkeit darstellen, mit welcher der Punkt erfasst ist. Diese Form der Menge 6 von möglichen Positionen entspricht einer Ausführungsform, bei welcher der Punkt 4 durch Koordinaten (x, y) in einem kartesischen Koordinatensystem lokalisiert ist; die Menge 6 kann somit durch die Punkte gebildet sein, deren Abszisse in dem Intervall [x – δx; x + δx] und deren Ordinate in dem Intervall [y – δy; y + δy] liegt, wobei δx und δy die jeweiligen Genauigkeiten auf den gemessenen Positionen sind. Die Menge 6 könnte abhängig von dem verwendeten Umgebungsüberwachungssystem eine unterschiedliche Form aufweisen; beispielsweise könnte, wenn das Überwachungssystem eine radiale Abtastung durch einen Laserstrahl verwendet, die Menge 6 die Form eines Kreisringsektors aufweisen; der Winkel dieses Sektors würde der Unsicherheit auf dem Winkel des Lasers entsprechen, während die Dicke des Kreisrings der Unsicherheit auf der Messung des Abstands entsprechen würde. Anstelle mögliche Koordinatenbereiche zu betrachten, könnte die Menge 6 auch durch eine Ansammlung von Punkten definiert sein; diese Punkte könnten abhängig von dem verwendeten Überwachungssystem mehr oder weniger gleichmäßig um den gemessen Punkt 4 herum verteilt sein.
Bei dem in 1 vorgeschlagenen Beispiel wird eine Menge 6 von möglichen Positionen des Objekts, welches dem erfassten Punkt 4 entspricht, betrachtet. Es ist auch möglich, die Genauigkeit auf der Messung mit größerer Feinheit zu berücksich tigen. Somit kann es für ein Umgebungsüberwachungssystem wahrscheinlicher sein, dass das Objekt sich eher an dem erfassten Punkt (x, y) befindet, als an einem Punkt mit Koordinaten (x – δx; y – δy), welcher einer Ecke des Rechtecks 6 entspricht; dieses kann berücksichtigt werden, indem der Menge 6 eine Wahrscheinlichkeitsdichte für ein Vorhandensein des Objekts hinzugefügt wird; diese kann beispielsweise einer Gauß-Verteilung entsprechen, welche auf dem gemessenen Punkt zentriert ist.
Folglich ermöglicht es die Menge 6, die Unsicherheiten auf der Position des durch das Umgebungsüberwachungssystem erfassten Punktes zu berücksichtigen; diese Unsicherheiten hängen von dem Überwachungssystem ab; sie können gespeichert sein oder abhängig von den Punkten berechnet werden. Die Position des dem erfassten Punkt entsprechenden Objekts ist nicht mehr nur durch den erfassten Punkt 4 gegeben, sondern ist durch die Menge 6 von möglichen Positionen gegeben.
Das Umgebungsüberwachungssystem kann auch eine Messung der Geschwindigkeit eines erfassten Hindernisses liefern; es handelt sich in dem Fall eine bordeigenen Erfassungssystems häufig um eine relative Geschwindigkeit bezüglich des Fahrzeugs; indem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt wird, kann auch eine absolute Geschwindigkeit des Hindernisses in dem bodengebundenen Koordinatensystem geliefert werden. Wie die Position ist diese Geschwindigkeit mit einer Unsicherheit versehen. 1 zeigt zwei Vektoren 8 und 10, wobei der Vektor 8 die gemessene Geschwindigkeit ν →₀ darstellt, während der Vektor 10 ein Beispiel eines anderen Geschwindigkeitsvektors ist, welcher unter Berücksichtigung der Unsicherheit auf der Messung der Geschwindigkeit möglich ist. Wie in dem Fall der Position können unterschiedliche Darstellungen verwendet werden, um eine Menge von möglichen Geschwindigkeiten zu definieren; insbesondere können Bereiche von möglichen Werten der Koordinaten des Geschwindigkeitsvektors in einem Koordinatensystem oder eine Ansammlung von möglichen Geschwindigkeitsvektoren in Betracht gezogen werden. Die möglichen Unsicherheiten können ebenfalls gespeichert, oder auch berechnet werden.
Die Figur zeigt außerdem durch punktierte Linien 12 die Menge von möglichen Positionen des erfassten Objekts in der Zukunft unter Berücksichtigung der Unsicherheiten auf der Position und auf der Geschwindigkeit; die Figur zeigt außerdem zwei Extrempositionen A und B, welche die Extrempositionen der Menge 12 sind. In Abhängigkeit der Messfehler könnte das reale Objekt eine Position in der Menge 12 haben, welche sich mehr oder weniger den Punkten A oder B annähert. Wenn sich das Objekt in der Nähe des Punktes A befindet, hätte man keine Kollision, während man eine Kollision hätte, wenn es sich in der Nähe des Punktes B befindet. Aufgrund der Unsicherheiten der Erfassung der Position und/oder der Geschwindigkeit ist es bei dem Beispiel von 1 nicht möglich, a priori zu wissen, ob das erfasste Objekt das Fahrzeug treffen wird oder nicht.
Bei einer ersten Ausführungsform schlägt die Erfindung somit vor, in einem Umgebungsüberwachungssystem die Messunsicherheiten zu berücksichtigen. Abhängig von dem Überwachungssystem und ggf. von den Ergebnissen der Messung können nur die Unsicherheiten auf der Position, nur die Unsicherheiten auf der Geschwindigkeit oder beide berücksichtigt werden.
Dies kann durch eine mittlere Trajektorie dargestellt werden, welche mit einer Unsicherheit versehen ist. Die mittlere Trajektorie ist somit in einem kartesischen Koordinatensystem, welches mit dem Fahrzeug verbunden ist, gegeben durch die Gleichungen: Posx(t) = Posx0 + Vitrelx0·t Posy(t) = Posy0 + Vitrely0·tmit den folgenden Bezeichnungen, wobei t₀ der Zeitpunkt der Erfassung der Daten ist;

– t: Extrapolationszeit;
– Posx(t): die x-Komponente der relativen Position eines Punktes des Objekts zu dem Zeitpunkt t;
– Posy(t): die y-Komponente der relativen Position eines Punktes des Objekts zu dem Zeitpunkt t;
– Posx₀: die x-Komponente der relativen Position eines Punktes des Objekts zu dem Zeitpunkt t₀;
– Posy₀: die y-Komponente der relativen Position eines Punktes des Objekts zu dem Zeitpunkt t₀;
– Vitrelx₀: die x-Komponente der relativen Geschwindigkeit des Objekts zu dem Zeitpunkt t₀;
– Vitrely₀: die y-Komponente der relativen Geschwindigkeit des Objekts zu dem Zeitpunkt t₀; (t₀ ist der Zeitpunkt der Erfassung der Daten).

Die Unsicherheit um die mittlere Trajektorie kann durch die folgenden Gleichungen angegeben werden: Incx(t) = Errposx0 + Errvitrx·t Incy(t) = Errposy0 + Errvitry·t mit den folgenden Bezeichnungen:

– Incx(t): Unsicherheit der Position auf x zu dem Zeitpunkt t;
– Incy(t): Unsicherheit der Position auf y zu dem Zeitpunkt t;
– Errrposx: Fehler auf der Position in x, welcher durch das Überwachungssystem verursacht sein kann;
– Errrposy: Fehler auf der Position in y, welcher durch das Überwachungssystem verursacht sein kann;
– Errvitrx: Fehler auf der Geschwindigkeit in x, welcher durch das Überwachungssystem verursacht sein kann;
– Errvitry: Fehler auf der Geschwindigkeit in y, welcher durch das Überwachungssystem verursacht sein kann.

Eine solche Modellierung liefert eine Menge von möglichen Trajektorien mit einem solchen Aussehen, wie es in der Figur durch 12 dargestellt ist. Durch die Linie 14 ist die mittlere Trajektorie des Hindernisses dargestellt.
2 zeigt noch eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines durch ein Umgebungsüberwachungssystem erfassten Objekts; wie in 1 sind das Fahrzeug 2, der erfasste Punkt 4, die Menge 6 von möglichen Positionen und zwei mögliche Geschwindigkeitsvektoren 8 und 10 dargestellt. Bei der Ausführungsform von 2 werden nicht nur die Unsicherheiten auf der Messung der Position oder der Geschwindigkeit durch das Umgebungsüberwachungssystem, sondern auch die Unsicherheiten auf dem zukünftigen Verhalten berücksichtigt; mit anderen Worten werden bei der Extrapolation der relativen Tra jektorie des erfassten Hindernisses – oder der Menge von möglichen relativen Trajektorien des Hindernisses – mögliche Handlungen des Fahrers des Fahrzeugs oder Geschwindigkeitsänderungen des Objekts, das heißt Ereignisse, welche zwischen dem Moment der Erfassung und dem möglichen Kollisionsmoment mit dem Fahrzeug erfolgen können, berücksichtigt.
Mit anderen Worten schlägt diese Ausführungsform vor, nicht nur das mittlere Verhalten zu berücksichtigen, sondern auch besondere und plötzliche Ereignisse, welche dazu geeignet sind, die zukünftige Entwicklung der Objekte zu verändern.
Diese Unsicherheit auf dem Verhalten des Objekts oder des Fahrzeugs kann durch die Tatsache modelliert werden, dass eine Beschleunigung – longitudinal oder transversal – zu irgendeinem Zeitpunkt für eine unbestimmte Dauer erfolgen kann. In Bezug auf Automobilerfassungssysteme ist es jedoch zulässig, dass die Beschleunigung durch Haftung, sei es für das Bremsen oder die Lenkung, begrenzt ist. Es ist somit möglich, das zukünftige Veralten durch eine Begrenzung der relativen longitudinalen oder transversalen Beschleunigung zu modellieren. Diese Begrenzung kann bei einem gegebenen Wert festgelegt sein – zum Beispiel 10 m·s^–2 für ein Kraftfahrzeug und ein Hindernis – oder durch ein System, welches in der Lage ist, Parameter wie die Haftung am Boden zu messen, regelmäßig aktualisiert werden.
Für ein solches Modell hat man eine Unsicherheit um die mittlere Trajektorie, welche durch die folgenden Gleichungen gegeben ist: Incx(t) = Errposx0 + Errvitrx·t + Incaccx·t2/2 Incy(t) = Errposy0 + Errvitry·t + Incaccy·t2/2 mit den folgenden Bezeichnungen:

– Incaccx: die x-Komponente der Unsicherheit auf der Entwicklung der Geschwindigkeit, welche durch die relative maximale Beschleunigung des Objekts entlang der x-Richtung modelliert ist; und
– Incaccy: die y-Komponente der Unsicherheit auf der Entwicklung der Geschwindigkeit, welche durch die maximale relative Beschleunigung des Objekts entlang der y-Richtung modelliert ist.

Die maximale relative Beschleunigung des Objekts entlang der x-Richtung wird als negativ vorausgesetzt – bei einer Strategie eines Bremsens, um dem Objekt auszuweichen; die maximale relative Beschleunigung des Objekts entlang der y-Richtung kann positiv oder negativ sein.
Man erhält wieder eine Menge von möglichen Trajektorien um die mittlere Trajektorie 14 herum; diese Menge von möglichen Positionen ist in der Figur mit dem Bezugszeichen 16 dargestellt. Die seitlichen Grenzen der Menge von möglichen Trajektorien sind Parabeln.
3 zeigt eine weitere mögliche Darstellung von möglichen Positionen des Objekts in der Zukunft; wie 1 und 2 zeigt die Figur das Fahrzeug 2, den erfassten Punkt 4 und die Menge 6 von möglichen Positionen zu dem Zeitpunkt t₀. Sie zeigt auch die Menge von möglichen Positionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten t₁ bis t₇, welche in der Figur mit 20, 22, 24, 26, 28, 30 und 32 bezeichnet sind. Diese unterschiedlichen Mengen können durch dieselben Gleichungen wie diejenigen, welche unter Bezugnahme auf 2 vorgeschlagen wurden, erhalten werden; es werden einfach nicht die möglichen Trajektorien, sondern die möglichen Punkte zu einem gegebenen Zeitpunkt betrachtet.
Die bisher beschriebenen Ausführungsformen berücksichtigen bei der Vorhersage von Trajektorien eines Hindernisses bezüglich eines Fahrzeugs, welches mit einem Umgebungsüberwachungssystem versehen ist, die Unsicherheiten, welche mit der Messung oder dem zukünftigen Verhalten des Fahrzeugs oder des Hindernisses verbunden sind.
Es wird somit möglich, eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis zu definieren; diese Wahrscheinlichkeit kann für eine Menge von Trajektorien geliefert werden, indem jeder Trajektorie eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet wird und indem die Wahrscheinlichkeiten der Trajektorien, welche das Fahrzeug treffen, summiert werden. Eine einfachere Berechnung der Kollisionswahrscheinlichkeit wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Diese Figur zeigt das Fahrzeug 2 sowie drei Mengen 36, 38 und 40 von möglichen Positionen eines Hindernisses; es kann sich um mögliche Positionen desselben Hindernisses zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder Positionen von unterschiedlichen Hindernissen handeln.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Berechnung der Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Hindernis, indem das Ausmaß von möglichen durch das Fahrzeug eingenommenen Positionen berücksichtigt wird. Mit anderen Worten wird die Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet, indem das Verhältnis berücksichtigt wird zwischen

– der Schnittfläche zwischen dem Fahrzeug und der Menge von möglichen Positionen und
– der Fläche der möglichen Positionen des Hindernisses.

Bei dem Beispiel der Menge 36 der Figur ist die Kollisionswahrscheinlichkeit zu dem dieser Menge entsprechenden Zeitpunkt t Null. Wie auch immer die Position des Objekts in der Menge 36 ist, kommt es de facto nicht in Kontakt mit dem Fahrzeug. Bei der Menge 40 der Figur bedeckt das Fahrzeug die Menge von möglichen Positionen; die Kollisionswahrscheinlichkeit ist somit 100%.
Bei dem Beispiel der Menge 38 der 4 liegt ein Teil der Menge von Positionen des Objekts in dem von dem Fahrzeug eingenommenen Raum; es ist nicht mit Sicherheit festzustellen, ob es eine Kollision geben wird oder nicht; es wird daher die Wahrscheinlichkeit berechnet als der Anteil 39 der Menge 38, welcher in dem durch das Fahrzeug eingenommenen Raum enthalten ist, was bei der Menge in der Größenordnung von 40% ist.
Bei dem obigen Beispiel wird die Wahrscheinlichkeit für die Menge 38 durch ein einfaches Verhältnis von Flächen erhalten; diese Lösung wird angewendet, wenn die Vorhandenseinswahrscheinlichkeit des Punktes in der Menge von möglichen Positionen gleichmäßig verteilt ist. In dem Fall, dass der Messfehler des Überwachungssystems nicht gleichmäßig um den gemessenen Wert herum verteilt ist, kann diese Verteilung bei der Berechnung der Kollisionswahrscheinlichkeit berücksichtigt werden. Die Berechnung kann somit ein Flächenintegral der Vorhandenseinswahrscheinlichkeit in der Menge sein, welches auf die von dem Fahrzeug geschnittene Fläche begrenzt ist. Bei einem Fall wie dem anderen läuft die Berechnung der Wahrscheinlichkeit darauf hinaus, die Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes an unterschiedlichen Positionen der das Fahrzeug schneidenden Menge von möglichen Positionen, zu summieren. In dem Fall einer gleichmäßigen Verteilung der Wahrscheinlichkeit läuft die Berechnung auf eine Flächenberechnung hinaus; für eine Wolke von Punkten ist die Berechnung eine diskrete Summe; für eine nicht gleichförmige Verteilung der Wahrscheinlichkeit ist die Berechnung ein Flächenintegral.
Für ein Hindernis kann die Berechnung für unterschiedliche Zeitpunkte nach dem Zeitpunkt der Messung erfolgen; bei dem Beispiel von 3 könnte für jede der dargestellten Mengen, d. h. für jeden der Zeitpunkte t₁ bis t₇, die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit dem unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Verfahren berechnet werden. Folglich ist es möglich, die Entwicklung der Kollisionswahrscheinlichkeit als Funktion der Zeit zu kennen; diese Wahrscheinlichkeit kann in der Form eines solchen Graphen, wie derjenige von 5 dargestellt werden. Dieser zeigt als Abszisse die Zeit und als Ordinate die Kollisionswahrscheinlichkeit.
Eine solche Berechnung kann auf kontinuierliche oder diskrete Weise, mit einem gemäß den Bedürfnissen des die Information verwendenden Schutzsystems mehr oder weniger großen Zeitschritt, durchgeführt werden. Diese Information wird dann dem Schutzsystem des Fahrzeugs für die Steuerung von Sicherheitseinrichtungen, oder um für den Fahrer bestimmte Warnsignale zu erzeugen, zur Verfügung gestellt.
In der vorangegangenen Beschreibung wurde das Beispiel eines Hindernisses betrachtet, welches durch einen einzigen Punkt erfasst ist. Nun sind aber bestimmte Überwachungssysteme in der Lage, jedes erfasste Objekt oder bestimmte Objekte durch mehr als einen Punkt zu beschreiben. Diese Systeme liefern eine genauere Darstellung des Umrisses des Objekts. 6 zeigt eine Darstellung eines Objekts, welches durch mehrere Punkte des Umgebungsüberwachungssystems erfasst ist; das Objekt 44 – in dem Beispiel ein Pfosten – wird mehrmals durch das Umgebungserfassungssystem erfasst, welches zu dem Zeitpunkt t₀ drei Punkte M₁, M₂ und M₃ an den mit 46, 48 und 50 bezeichneten Positionen erfasst. Das Umgebungsüberwachungssystem kann auch eine Anzeige liefern, dass die erfassten Punkte zu demselben Objekt gehören.
Wie oben beschrieben, kann jedem der Punkte eine Menge von möglichen Positionen zugeordnet werden, wie es in 6 durch 52, 54 und 56 dargestellt ist.
Die Vorhersage der Trajektorie kann auch auf dieselbe Weise wie oben beschrieben auf jeden dieser Punkte angewendet werden: Ausgehend von einer Vorhersage der Trajektorie, welche die Unsicherheiten und Messfehler berücksichtigt, wird für jeden kommenden Zeitpunkt t die Menge von möglichen Positionen für jeden Punkt des Objekts bestimmt. 6 zeigt folglich die Mengen 58, 60 und 62 von möglichen Positionen der drei Punkte M₁, M₂ und M₃ zu einem Zeitpunkt t₁. Aus Gründen der Einfachheit der Figur ist in der Figur eine Berechnung der Art wie diejenige, welche in der 1 beschrieben ist, dargestellt; es könnte auch mit einer Berechnung der Art, welche unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, verfahren werden. In der Figur sind auch die mittlere Trajektorie und die Einhüllende von möglichen Trajektorien zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ aufgetragen.
Für die Berechnung der Kollisionswahrscheinlichkeit ist es vorteilhaft, die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Punkte zu demselben Objekt gehören und dass ein Teil des Objekts zwischen zwei aufeinanderfolgenden Positionen vorhanden ist. Anders gesagt wird beachtet, dass das erfasste Objekt nicht punktförmig ist, sondern ein bestimmtes Volumen aufweist, und die Kollisionswahrscheinlichkeiten werden zwischen den verschiedenen Punkten des Objekts korreliert.
Hierfür ist bei einer Ausführungsform jede Menge von möglichen Positionen in Untermengen zu teilen und die entsprechenden Untermengen sind zu verbinden. Dies ist in 6 bei dem Beispiel der Mengen 58 und 60 für die Punkte M₁ und M₂ dargestellt. Jede Menge 58 und 60 ist in vier Untermengen aufgeteilt, in dem einfachsten Fall mit einer identischen Vorhandenseinswahrscheinlichkeit. Durch die Tatsache, dass die erfassten Punkte zu demselben Objekt gehören – welches als nicht verformbar angenommen wird – befindet sich, wenn ein erfasster Punkt sich in einer der Untermengen befindet, folglich der andere Punkt in derselben Untermenge. Wenn beispielsweise zu dem Zeitpunkt t₁ der Punkt M₁ sich in der Untermenge oben links (im Sinne der Figur) der Menge 58 befindet, befindet sich folglich der Punkt M₂ ebenfalls in der Untermenge oben links (im Sinne der Figur) der Menge 60.
Es werden dann die entsprechenden Untermengen verbunden, wie es in 6 dargestellt ist; dies definiert einen Abschnitt oder ein Segment, welches die zwei Untermengen verbindet. Die Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem Fahrzeug kann ausgewertet werden,

– indem diejenigen Abschnitte oder Segmente bestimmt werden, welche von dem Fahrzeug geschnitten werden, und
– indem die Vorhandenseinswahrscheinlichkeit eines Punktes in jedem der auf diese Weise geschnittenen Untermengen summiert wird.

7 zeigt ein Beispiel für die Berechnung einer solchen Wahrscheinlichkeit; in der Figur sind zwei Beispiele für den Fall eines Objekts, welches durch zwei Punkte des Umgebungsüberwachungssystems erfasst ist, dargestellt; die Mengen 64 und 66 sind die möglichen Ortsmengen dieser zwei Punkte in einem ersten Beispiel, während die Mengen 68 und 70 die möglichen Ortsmengen der zwei Punkte in einem zweiten Beispiel sind; in jedem Fall sind diese Mengen in 25 Untermengen aufgeteilt. Für die Einfachheit der Erläuterung wird eine gleichförmige Verteilung der Vorhandenseinswahrscheinlichkeit in diesen Untermengen angenommen, so dass die Vorhandenseinswahrscheinlichkeit eines Punktes in einer Untermenge 1/25 beträgt. Die Figur zeigt auch das Fahrzeug 2. Bei dem ersten Beispiel schneidet das Fahrzeug alle die Segmente oder Abschnitte, welche die Untermengen der Mengen 64 und 66 verbinden; die Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem durch die zwei Punkte erfassten Objekt ist 100%; dagegen schneidet bei dem zweiten Beispiel das Fahrzeug 22 der 25 Segmente oder Abschnitte, welche die Untermengen verbinden; die Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem durch die zwei Punkte erfassten Objekt ist 22/25.
Das Verfahren von 7 ermöglicht es somit, eine Kollisionswahrscheinlichkeit für ein durch zwei oder mehr Punkte erfasstes Objekt zu berechnen. Für ein durch zwei Punkte erfasstes Objekt wird mit der in 7 dargestellten Berechnung vorgegangen. Für ein durch mehr als zwei Punkte erfasstes Objekt kann die Berechnung der 7 paarweise für benachbarte Punkte des Objekts wiederholt werden. Die benachbarten Punkte sind Punkte desselben Objekts, welche bei einer Abtastung des Objekts durch das Überwachungssystem aufeinander folgen. Folglich wird bei dem Beispiel von 6 zunächst mit der Berechnung von geschnittenen Segmenten, welche die Untermengen der Mengen 58 und 60 verbinden, und dann mit der Berechnung der geschnittenen Segmente, welche die Untermengen der Mengen 60 und 62 verbinden, vorgegangen. Die Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Hindernis ist in diesem Fall die höchste Wahrscheinlichkeit, welche für ein Paar von Punkten des Hindernisses erhalten wird.
Diese Lösung kann verwendet werden, was auch immer das eingesetzte Erfassungsmittel und das in Anspruch genommene Extrapolationsverfahren ist. Wie unter Bezugnahme auf 6 erläutert, wird die Berechnung dieser Wahrscheinlichkeit vorteilhafterweise für jeden Zeitpunkt durchgeführt, zu welchem es gewünscht ist, die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes zu kennen. Die Häufigkeit und die Genauigkeit – direkt eine Funktion der Anzahl n von Untermengen – der Berechnung ist in Abhängigkeit der die Information verwendenden Anwendung zu optimieren.
8 ist ein Flussdiagramm von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem Beispiel eines Umgebungsüberwachungssystems, welches die Erfassung desselben Objekts durch mehrere Punkte ermöglicht. Das Flussdiagramm betrifft die auf ein Objekt angewendete Verarbeitung, wobei die Verarbeitung für alle erfassten Objekte wiederholt werden kann. In einem ersten Schritt 72 werden die Daten für Position und ggf. relative Geschwindigkeit der unterschiedlichen Punkte in Abhängigkeit der Zeit aufgenommen. Ausgehend von diesen Daten werden in einem Schritt 74 für jeden Zeitschritt die Mengen von möglichen Positionen der verschiedenen erfassten Punkte berechnet; diese Mengen werden in Untermengen aufgeteilt und es werden Geradensegmente berechnet, welche zwei Mengen von Positionen von zwei benachbarten Punkten verbinden. Im Schritt 76 wird überprüft, ob die Geradensegmente den Umriss des Fahrzeugs schneiden, und es wird für jede Untermenge die Wahrscheinlichkeit berechnet. Anschließend wird im Schritt 78 die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes für jedes Paar von benachbarten Punkten berechnet. Im Schritt 80 wird die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes mit dem Objekt berechnet, indem der maximale Wert der Wahrscheinlichkeit für die verschiedenen Paare von benachbarten Punkten betrachtet wird. Die Wahrscheinlichkeit eines Zu sammenstoßes kann anschließend im Schritt 82 weitergegeben werden, um ausgenutzt zu werden, um Sicherheitseinrichtungen zu steuern oder den Fahrer zu warnen.
In materieller Hinsicht kann die Erfindung ausgehend von an sich bekannten Umgebungsüberwachungssystemen eingesetzt werden; es genügt, bei einem Prozessor oder einem anderen Berechnungsmittel die Unsicherheitswerte hinzuzufügen, um die oben beschriebene Berechnung von Mengen von Positionen zu ermöglichen. Die weiteren Berechnungsschritte werden in dem oder den Berechnungsmitteln gemäß den oben gegebenen Erläuterungen durchgeführt.
Das Berechnungssystem kann mit Hilfe eines eigens zugewiesenen Prozessors oder eines anderen Berechnungsmittels implementiert sein. Es verwendet ein Programm zur Verarbeitung von Informationen, welche von den Sensoren geliefert werden, welches in dem zugehörigen Speicher gespeichert ist; dieses Programm hat eine Routine zur Aufnahme der Position und ggf. der Geschwindigkeit eines Punktes, welche von dem Überwachungssystem geliefert werden; diese ist dazu ausgestaltet, Positionen und Geschwindigkeiten von erfassten Punkten aufzunehmen; ggf. ist sie auch dazu ausgestaltet, von Seiten des Umgebungsüberwachungssystems die Anzeige zu empfangen, dass bestimmte erfasste Punkte demselben Objekt entsprechen.
Das Programm hat außerdem eine Routine zur Bestimmung einer Unsicherheit auf der Position und ggf. einer Unsicherheit auf der Geschwindigkeit der Punkte. Es können im Speicher gespeicherte Tabellen oder Berechnungsalgorithmen in Abhängigkeit von insbesondere der Position der erfassten Punkte, der Anzahl von Malen, dass sie erfasst wurden, usw. verwendet werden.
Schließlich verfügt das Programm über eine Routine zur Berechnung, für einen Punkt, einer Menge von möglichen Positionen des Punktes zu einem zukünftigen Zeitpunkt ausgehend von der aufgenommenen Position und der auf der Position bestimmten Unsicherheit; ggf. werden auch die Geschwindigkeitsinformationen und die Unsicherheiten auf der Geschwindigkeit sowie die Grenzwerte für die zulässige Beschleunigung verwendet. Die Berechnung kann gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen erfolgen.
Das Programm kann außerdem eine oder mehrere Routinen zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit aufweisen; in dem Fall eines durch einen einzigen Punkt erfassten Objekts kann die Routine die Kollisionswahrscheinlichkeit wie es mit Bezug auf 4 erläutert durch Summierung von Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes an unterschiedlichen Positionen der das Fahrzeug schneidenden Menge berechnen. In dem Fall eines durch zwei Punkte dargestellten Objekts können die Routinen wie mit Bezug auf 6 und 7 erläutert verfahren. Es können somit vorgesehen sein:

– eine Routine zur Teilung der Menge von möglichen Positionen der zwei Punkte in wenigstens zwei Untermengen;
– eine Routine zum Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen von zwei Punkten verbinden; und
– eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs durch Summierung, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind.

In dem Fall eines durch mehr als drei Punkte des Überwachungssystems bestimmten Objekts wird paarweise für benachbarte Punkte vorgegangen und die Routinen können aufweisen:

– eine Routine zur Teilung der Menge von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen;
– eine Routine zum Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen von zwei benachbarten Punkten verbinden;
– eine Routine zur Berechnung, für jedes Paar von benachbarten Punkten, der Summe, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind; und
– eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs als der maximale Wert der für jedes Paar von benachbarten Punkten berechneten Wahrscheinlichkeit.

Als Routine wird hierin eine Gruppe von Befehlen verstanden, welche dazu ausgestaltet ist, die Funktionsweise eines Prozessors zu steuern, um eine Funktion zu realisieren. Das Programm ist in dem Speicher eines bordeigenen Berechnungssystems gespeichert; es wird in an sich bekannter Weise durch Laden in den Arbeitsspeicher des Berechnungssystems ausgeführt.
Die Verarbeitungshäufigkeit der Information könnte durch die Ausgabefrequenz des Umgebungsüberwachungssystems festgelegt sein und ist für eine ausreichende Reaktionsbereitschaft des Systems vorzugsweise größer als 40 Hz.
Die vorgeschlagene Lösung berücksichtigt Fehler und Unsicherheiten des Umgebungsüberwachungssystems. Es ist somit nicht notwendig, ein äußerst komplexes und sehr präzises System zu verwenden, um diese Lösung anzuwenden und eine Kollisionswahrscheinlichkeitsinformation zu haben, welche zuverlässig ist. Eine solche Information kann es ermöglichen, das Auslösen von Fahrgastzellenschutzmitteln zu verwalten. Folglich werden Fehlalarme vermieden, weil bekannt ist, ob die Kollision tatsächlich stattfinden wird oder nicht. Andererseits kann auch ein sehr frühes Warnsignal für reversible Systeme erzeugt werden, welche ausgelöst werden können, selbst wenn die Kollisionsgefahr geringer als 100% ist; dies kann der Fall sein für die Systeme für ein automatisches Bremsen oder für die Warnsysteme für den Fahrer des Fahrzeugs.
Ein weiterer Vorteil der Lösung ist, dass sie gültig ist, was auch immer die Dynamik der Objekte ist, an der Vorderseite oder seitlich von dem Fahrzeug, für feststehende oder bewegliche Objekte.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele und Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass sie für zahlreiche dem Fachmann zugängliche Varianten geeignet ist. Insbesondere können die in den unterschiedlichen Beispielen vorgeschlagenen numerischen Werte modifiziert werden. Die Reihenfolge der unterschiedlichen Schritte des Verfahrens von 8 kann modifiziert werden: Beispielsweise können die mit jeder Untermenge verbundenen Wahrscheinlichkeiten berechnet werden, bevor die Geradensegmente berechnet werden, welche die Untermengen verbinden. Abhängig von den betrachteten Überwachungssystemen können auch andere Arten für eine Berechnung der Unsicherheiten verwendet werden als diejenigen, welche oben erwähnt wurden; die Punktmengen können auch andere Formen oder Darstel lungen aufweisen als diejenigen, welche in den Figuren angegeben wurden.

Claims

Verfahren zur Überwachung der Umgebung eines Fahrzeugs (2), umfassend: – die Messung der Position von wenigstens einem Punkt durch ein Umgebungsüberwachungssystem und – die Berechnung für einen Punkt, dessen Position (4) durch das Umgebungsüberwachungssystem gemessen ist, einer Menge (6) von möglichen Positionen des Punktes, wobei die Berechnung die Unsicherheit der Messung der Position des Punktes durch das Überwachungssystem berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Berechnung einer Menge von möglichen Positionen des Punktes zu einem zukünftigen Zeitpunkt bewerkstelligt wird und dass – das Verfahren für ein Objekt, von welchem zwei Punkte durch das Umgebungsüberwachungssystem erfasst sind, umfasst: – die Teilung der Menge (58, 60) von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen; – das Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen der zwei Punkte verbinden; – die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs (2), indem für einen der zwei Punkte die Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind, summiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem für einen Punkt eine Messung der Geschwindigkeit des Punktes liefert und dass die Berechnung die Unsicherheit der Messung der Geschwindigkeit des Punktes durch das Überwachungssystem berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung die Unsicherheit auf der Beschleunigung des Punktes berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung des Punktes durch einen vorbestimmten Maximalwert begrenzt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung umfasst: – die Berechnung einer mittleren Position des Punktes zu dem zukünftigen Zeitpunkt ausgehend von der durch das Überwachungssystem gemessenen Position und Geschwindigkeit; und – die Berechnung einer Menge von Positionen um diese mittlere Position herum ausgehend von der Unsicherheit auf der gemessenen Position und auf der gemessenen Geschwindigkeit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug zu dem zukünftigen Zeitpunkt umfasst, indem die Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes an unterschiedlichen Positionen der das Fahrzeug schneidenden Menge summiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass es für ein Objekt, von welchem drei Punkte oder mehr durch das Umgebungserfassungssystem erfasst sind, umfasst: – das Teilen der Menge (58, 60, 62) von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen; – das Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen von zwei benachbarten Punkten verbinden; – die Berechnung, für jedes Paar von benachbarten Punkten, der Summe, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind; und – die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs als Maximalwert der für jedes Paar von benachbarten Punkten berechneten Wahrscheinlichkeit.
Verfahren zum Auslösen einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug, umfassend: – die Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug gemäß dem Verfahren nach dem Anspruch 1, 6 oder 7; – das Auslösen der Einrichtung abhängig von der berechneten Wahrscheinlichkeit.
Verarbeitungsprogramm für durch ein Umgebungsüberwachungssystem eines Fahrzeugs gelieferte Ergebnisse, umfassend: – eine Aufnahmeroutine für die Position und gegebenenfalls die Geschwindigkeit eines Punktes, welche durch das Überwachungssystem geliefert werden; – eine Routine zur Bestimmung einer Unsicherheit auf der Position und gegebenenfalls einer Unsicherheit auf der Geschwindigkeit des Punktes; – eine Routine zur Berechnung, für einen Punkt, einer Menge von möglichen Positionen des Punktes ausgehend von der aufgenommenen Position und der auf der Position bestimmten Unsicherheit, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Berechnung einer Menge von möglichen Positionen des Punktes zu einem zukünftigen Zeitpunkt bewerkstelligt wird und dass – die Aufnahmeroutine dazu ausgestaltet ist, eine Anzeige aufzunehmen, dass ein Objekt durch zwei Punkte erfasst wurde und dass – das Programm außerdem beinhaltet: – eine Routine zur Teilung der Menge von möglichen Positionen der zwei Punkte in wenigstens zwei Untermengen; – eine Routine zum Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen der zwei Punkte verbinden; – eine Routine zur Berechung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs durch Summierung, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind.
Programm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsroutine eine Routine zur Berechnung der Menge von möglichen Positionen ausgehend von der erfassten Position und der auf der Position bestimmten Unsicherheit und einer Unsicherheit auf der Beschleunigung des Punktes ist.
Programm nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem beinhaltet: – eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug zu dem zukünftigen Zeitpunkt durch Summierung von Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes an unterschiedlichen Positionen der das Fahrzeug schneidenden Menge.
Programm nach einem der Ansprüche 9–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeroutine dazu ausgestaltet ist, eine Anzeige aufzunehmen, dass ein Objekt durch wenigstens drei Punkte erfasst ist; und dass es außerdem beinhaltet: – eine Routine zur Teilung der Menge von möglichen Positionen jedes Punktes in wenigstens zwei Untermengen; – eine Routine zum Legen von Geradensegmenten, welche die entsprechenden Untermengen der Mengen von zwei benachbarten Punkten verbinden; – eine Routine zur Berechnung, für jedes Paar von benachbarten Punkten, der Summe, für einen der zwei Punkte, der Vorhandenseinswahrscheinlichkeiten des Punktes in den unterschiedlichen Untermengen, welche durch das Fahrzeug schneidende Geradensegmente verbunden sind; und – eine Routine zur Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts und des Fahrzeugs als Maximalwert der für jedes Paar von benachbarten Punkten berechneten Wahrscheinlichkeit.
System zum Auslösen von Sicherheitseinrichtungen eines Fahrzeugs, umfassend ein bordeigenes Berechnungssystem mit einem Speicher, welcher ein Programm nach einem der Ansprüche 9–12 enthält.