EP3177942A1 - Verfahren zum erkennen zumindest eines objekts in einem umgebungsbereich eines kraftfahrzeugs mittels eines ultraschallsensors, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum erkennen zumindest eines objekts in einem umgebungsbereich eines kraftfahrzeugs mittels eines ultraschallsensors, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug

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EP3177942A1
EP3177942A1 EP15747790.2A EP15747790A EP3177942A1 EP 3177942 A1 EP3177942 A1 EP 3177942A1 EP 15747790 A EP15747790 A EP 15747790A EP 3177942 A1 EP3177942 A1 EP 3177942A1
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EP
European Patent Office
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motor vehicle
features
cluster
determined
echo
Prior art date
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Ceased
Application number
EP15747790.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jean-Francois Bariant
Daniel Schuler
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G01S2015/933—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past
    • G01S2015/935—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past for measuring the contour, e.g. a trajectory of measurement points, representing the boundary of the parking space

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting at least one object in an environmental region of a motor vehicle in which the motor vehicle is moved relative to at least one object and during movement of the motor vehicle relative to the at least one object at a plurality of temporally successive points in time Measuring cycle is performed, with each
  • Measurement cycle is transmitted by means of an ultrasonic sensor of the motor vehicle, an ultrasonic signal and a feature is determined which describes a position value, a position of the at least one object and which is determined based on a first received echo of the ultrasound signal, and a presence of a second echo of the ultrasound signal, which within a predetermined amount of time after the first echo is received describes.
  • the invention also relates to a
  • driver assistance systems which assist the driver in maneuvering the motor vehicle and in particular when parking the motor vehicle in a parking space.
  • Driver assistance systems are already known from the prior art, which can detect parking spaces or free parking spaces with the aid of ultrasonic sensors and the driver during the parking process
  • the motor vehicle is usually moved past objects that may be formed by parked vehicles.
  • a measuring cycle is performed at predetermined times.
  • an ultrasonic signal is transmitted with an ultrasonic sensor.
  • This ultrasonic signal is reflected by the object and can be received again by the ultrasonic sensor.
  • EP 1 643 271 B1 describes a method for classifying
  • a signal is transmitted with a distance sensor of the motor vehicle and an echo signal is evaluated and classified.
  • Echo signal is carried out in relation to the pulse length and the amplitude of the
  • a height of the page boundary can be determined because a high side boundary, such as a wall, usually has a higher pulse width and a higher amplitude than a low one
  • Depth limitation of a parking space by means of an ultrasonic sensor known.
  • a statement is made whether an object limits the depth of a parking space. If
  • the parking space is bounded by a wall, it may be the case that all echo signals are reflected on the wall, which is why the
  • This object is achieved by a method by a
  • An inventive method is used to detect at least one object in an environmental region of a motor vehicle.
  • the motor vehicle is moved relative to at least one object, and during the movement of the motor vehicle relative to the at least one object, in each case one measurement cycle is carried out at a plurality of temporally successive points in time.
  • an ultrasonic signal is emitted by means of an ultrasonic sensor of the motor vehicle.
  • a characteristic is determined for each measuring cycle.
  • the feature includes one
  • Position value which describes a position of the at least one object. This position value is determined on the basis of a first received echo of the ultrasound signal. Furthermore, the feature describes the presence of a second echo of an ultrasound signal received within a predetermined time period after the first echo. The respective characteristics are determined by their
  • Position value is assigned to a cluster and the characteristics of the cluster are in Dependent on the presence of the second echo as the at least one object associated signals.
  • the present invention is based on the finding that the at least one object in the surrounding area of the motor vehicle can be detected more reliably if the features determined during the respective measuring cycles are clustered.
  • the clustering of the characteristics of the individual measuring cycles takes place in
  • the features associated with the cluster each include the information as to whether a second echo has been received in the particular measurement cycle of the feature. In particular, it is considered whether the second echo was received within a predetermined time period after the first echo.
  • the features or a predetermined number of the features may be assigned to the at least one object. In this way it can be reliably determined at which measuring cycles the object was detected. In this way, this can be at least one object
  • an area is determined that comprises a predetermined number of features of the cluster, and the predetermined area is signaled as belonging to the object if a sum of the number of present second ones of the features in the predetermined area exceeds a predetermined threshold.
  • a window is determined that overlays the features in the cluster.
  • a predetermined number of features located in the area or in the window are examined. It can then be determined how many of the features in the area have a second echo. If the number of second echoes of the features in the predetermined range exceeds a threshold value that is, for example, 50%, the predetermined range is signaled as belonging to the object.
  • the object can then be classified as an object having a predetermined height.
  • the range is determined in such a way that the predetermined number of features are assigned to chronologically successive measuring cycles. In the predetermined range, features are therefore examined for the presence of the second echo, which were determined at chronologically successive measuring cycles and which were assigned to the cluster on the basis of their position values.
  • the predetermined area is shifted along the features in the cluster, and it is checked for each position of the predetermined area whether the features of the predetermined area belong to the at least one object.
  • the window or area is pushed over the cluster.
  • the region can be shifted in such a way that it is displaced in each case by one feature along a predetermined direction along the features in the cluster. After each shift of the area is checked whether the area can be assigned to the at least one object. Thus, it can be easily checked which features in the cluster describe the at least one object and which not.
  • the features are preferably entered into a map as a function of their respective position value, and the features are assigned to the cluster on the basis of their position in the map.
  • the map may have two orthogonal ones
  • These spatial directions can one
  • the features that are spatially arranged in a predetermined area can be assigned.
  • the features can be interpreted geometrically in a simple manner and thus a decision can be made as to whether the respective features belong to at least one object or not.
  • predetermined line are assigned to the cluster.
  • This aspect is based on the knowledge that the objects in the surrounding area of the motor vehicle, which for example delimit a parking space, usually have a rectangular shape exhibit.
  • objects may include, for example, parked motor vehicles,
  • the at least one object can be reliably detected in the surrounding area of the motor vehicle.
  • a first group of the features of the cluster is signaled as belonging to a first object depending on the presence of the second echo, and a second group of the features of the cluster different from the first group become one depending on the presence of the second echo second object associated signals.
  • the features in the cluster can be split and assigned to different objects.
  • features may be associated with a first group that has a second echo.
  • Features in which there is no second echo or second echo following the first echo at a predetermined time interval may be assigned to a second group.
  • the first group can be assigned to a first object such as a parked motor vehicle and the second group to a curb. In this way, several objects in the surrounding area of the motor vehicle can be reliably detected.
  • Preference is given to the first and / or the second object predetermined
  • Minimum dimensions specified If the characteristics of the cluster are divided into different groups and thus assigned to different objects, a minimum length can be specified for the respective objects, for example. , When the characteristics are grouped into the groups, it is therefore possible to take into account a length of the objects which are assigned to the respective groups. In this case, the assignment of the features to a group can be omitted, if this group would belong to an object that falls below the minimum length. In this case, the cluster can not be divided. This proves particularly advantageous if parking spaces or free parking spaces are to be detected in the surrounding area of the motor vehicle, which have a predetermined minimum length.
  • a position of the motor vehicle during movement of the vehicle is preferred
  • Motor vehicle relative to the at least one object continuously determined and the position value of the respective measurement cycle is determined such that it additionally describes the determined position of the motor vehicle when performing the measurement cycle.
  • the position of the motor vehicle when moving the motor vehicle on the at least one Object can be determined, for example, using a satellite-based location system.
  • the position of the motor vehicle when moving on the at least one object can be determined by means of odometry.
  • Position value which is assigned to the respective feature, can also be deposited information that describes the current position of the motor vehicle.
  • the respective position value can describe a relative position of the motor vehicle with respect to the at least one object. It can also be provided that the position of the motor vehicle during movement is determined and the measuring cycles are performed at predetermined position values. This position information of the motor vehicle can also be taken into account in the map, in which the individual features are registered and grouped into the cluster.
  • the total number of echoes from a predetermined number of measurement cycles to the number of second echoes from the predetermined number of measurement cycles can be related.
  • Speed of the motor vehicle during the passage past the at least one object can change. For example, the speed of the motor vehicle
  • Ultrasonic signal are received.
  • the speed of the motor vehicle is reduced, the total number of echoes increases but the ratio remains the same.
  • the speed of the motor vehicle is affected by the determination of the
  • Motor vehicle is determined relative to the at least one object continuously and the features the at least one object as a function of the determined
  • a height of the at least one object is determined on the basis of the respective second echo of the features. If the second object is present or occurs within a predetermined time duration after the first echo, can It can be assumed that the at least one object in the surrounding area of the motor vehicle has a predetermined height. If the second object is present or follows the first echo within a short time duration, the at least one object may be, for example, a parked vehicle. In the other case, for example, there may be no object in the surrounding area, or there is a relatively low object in that area
  • the at least one object can be classified in the surrounding area of the motor vehicle.
  • a driving trajectory for moving the motor vehicle is determined in a realistic manner relative to the at least one object.
  • the relative position of the at least one object to the motor vehicle can be determined.
  • a driving trajectory can be determined, based on which the motor vehicle can be moved past the object. For this purpose, the outer dimensions of the motor vehicle can be taken into account.
  • the motor vehicle is determined along the
  • the driver can be supported particularly reliable, for example, during a parking operation.
  • An inventive driver assistance system is adapted to a
  • the driver assistance system may comprise, for example, a control device which is used to carry out the
  • inventive method is designed.
  • a motor vehicle according to the invention comprises an inventive
  • the motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
  • Embodiment of the present invention the motor vehicle when parking in a parking space bounded by objects in the surrounding area of the motor vehicle;
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention
  • the motor vehicle 1 is in the present embodiment as
  • the motor vehicle 1 comprises a
  • the driver assistance system 2 in turn comprises a
  • Control device 3 which may be formed for example by an electronic control unit (ECU) of the motor vehicle 1. Furthermore, this includes
  • the sensor device 9 comprises eight
  • Ultrasonic sensors 4 In this case, four ultrasonic sensors 4 in a front region 5 of the motor vehicle 1 and four ultrasonic sensors 4 in a rear region 6 of the
  • the ultrasonic sensors 4 are designed to detect an object 9, 10 in a surrounding area 7 of the motor vehicle 1 and to determine a distance to the object 9, 10.
  • the respective ultrasonic sensors 4 can emit an ultrasonic signal.
  • This ultrasound signal can be reflected by an object in the surrounding area 7 of the motor vehicle 1.
  • This reflected signal or echo of the ultrasound signal can be detected again by the ultrasound sensor 4. Based on the duration of the ultrasound signal, ie the time difference between the emission of the ultrasound signal and the reception of the echo, a distance between the motor vehicle 1 and the object 9, 10 can be determined.
  • the motor vehicle 1 comprises a drive device 8. Die
  • Drive device 8 can be used to control a drive train of the motor vehicle 1.
  • a drive motor and / or a brake system of the motor vehicle 1 can be controlled.
  • a steering of the motor vehicle 1 can be controlled with the drive device 8.
  • the control device 3 is connected to the ultrasonic sensors 4 for data transmission. Corresponding data lines are not shown here for the sake of clarity.
  • the control device 3 is connected to the drive device 8 for data transmission.
  • the driver assistance system 2 can also determine the current position of the motor vehicle 1. For this, the signals of a satellite-based
  • Positioning system are taken into account. Furthermore, the current position of the motor vehicle 1 can be determined by means of odometry. For this purpose, for example, the number of wheel revolutions of at least one wheel of the motor vehicle 1 and / or a steering angle of the motor vehicle 1 can be determined. Based on the current position of the motor vehicle 1 and the distance between the
  • control device 3 is designed to calculate a driving trajectory 12 of the motor vehicle 1, which is a collision-free movement of the
  • Motor vehicle 1 to the object 9, 10 in the surrounding area 7 of the motor vehicle first describes over.
  • the outer dimensions of the motor vehicle 1 can be taken into account, for example, in a storage device of
  • Control device 3 are deposited.
  • the motor vehicle 1 can be moved semi-autonomously along the travel trajectory. In this case, the steering is taken over by the driver assistance system 2.
  • the driver continues to press the accelerator pedal and the brake.
  • the motor vehicle 1 can also be moved autonomously along the trajectory 12. This controls this
  • Fig. 2 shows the motor vehicle 1 when parking in a parking space.
  • the motor vehicle 1 is moved past the parking space.
  • the direction of travel of the motor vehicle 1 is illustrated by the arrow 1 1.
  • the parking space is presently limited by two objects 9.
  • the objects 9 are presently formed by parked vehicles.
  • the motor vehicle 1 must therefore cross the curb to get along the trajectory 12 in the parking space.
  • the challenge is that the driver assistance system 2 has to distinguish in the present case whether it is a high object 9, for example a parked vehicle, or a low object 10, for example the curb.
  • the ultrasonic sensors 4 emit an ultrasonic signal.
  • the echoes of the ultrasonic signal are received by the ultrasonic sensors 4.
  • a feature 14 is determined.
  • the feature 14 comprises a position value which is determined on the basis of the first echo of the ultrasound signal. The position value thus describes a relative position between the motor vehicle 1 and the respective object 9, 10.
  • the current position of the motor vehicle 1 can be detected while passing the objects 9, 10 and taken into account in the position value .
  • the feature 14 describes for each measurement cycle whether a second echo is present or follows the first echo of the ultrasound signal at a predetermined time interval. If the second echo follows the first echo within a predetermined time interval, it can be assumed that the object 9, 10 represents a high object, for example a parked vehicle.
  • the individual features 14 are based on their position value in a map
  • features 14 of several measurement cycles are combined. This is the case, for example, when the distance from the motor vehicle 1 to the object 9, 10 is determined by means of triangulation. It is then checked whether the features 14 in the map can be grouped into a cluster. For this purpose, it can be checked whether the features 14 are arranged on the basis of their geometric arrangement in the map along a predetermined geometric element. In particular, it can be examined whether the features 14 in the map are arranged along a line. This is based on the knowledge that the objects 9, 10 in the surrounding area 7 of the motor vehicle 1 usually have a substantially rectangular shape. Thus, the outer surface of the object 9, 10 adjacent to the motor vehicle 1, which is detected by the ultrasonic sensors 4, usually describes a line or straight line. By means of a regression line, an edge of the object 9, 10 can be determined in its position.
  • the features 14 may include further information.
  • an orientation of the motor vehicle 1 or of the ultrasound sensor 4 can be stored during the detection of the object 9, 10. Furthermore, it can be taken into account with which
  • Probability the object 9, 10 has been detected.
  • the height of the object 9, 10 can be determined based on the second echo.
  • a value can be determined which describes a spatial uncertainty.
  • the features 14 that can be assigned to a straight line are still being examined. In particular, it is examined whether the features 14 can be assigned to one of the objects 9, 10. This is illustrated in FIG. In the upper portion of FIG. 3, the individual features 14 associated with cluster 13 are shown. The number of received echoes for each of the features 14 or measuring cycles is described in the first line 15. In the second line 16, the number of second echoes is described. It can be seen that at the end of lines 15 and 16, the number of received echoes and the number of second echoes increase. The reason for this is that the motor vehicle 1 has reduced its speed.
  • FIG. 3 a diagram is shown in which the position L is plotted on the abscissa.
  • a measuring cycle can be carried out every 40 cm, ie a feature 14 can be detected.
  • the threshold value S is plotted.
  • a region or a window is predetermined, which / a predetermined number of features 14 of the cluster 13 includes. Within the area or the window, it is checked whether the proportion of second echoes in the area exceeds the predetermined threshold value S. In the example shown here, the threshold S is 50%.
  • the area or the window is pushed over the individual features 14 of the cluster 13.
  • the line 17 describes the result in the case where the area has a length of 2m.
  • line 18 shows the result for an area having a width of 60 cm. If the lines 17, 18 or the value 1 assume, it can be assumed that a high object 9 is located in the surrounding area 7 of the motor vehicle 1. On the other hand, if the lines 17, 18 have the value 0, it can be assumed that no object or a low object 10 is located in the surrounding area 7 of the motor vehicle 1. In the present example, which corresponds to the situation according to FIG. 2, the present example, which corresponds to the situation according to FIG. 2, the
  • Regions 19 and 21 are assigned to a high object, while the region 20 is assigned to a low object.
  • the cluster 13 can thus be divided into three areas 19, 20, 21, wherein each of the areas 19, 20, 21 is assigned to an object 9, 10.
  • the local resolution when detecting the objects 9, 10 can be determined. This is shown by way of example in FIG. 4.
  • individual narrow objects the
  • the cluster 13 can be divided into the areas 22, 23, 24, 25, 26, etc.
  • the regions 22, 24 and 26 can be assigned to high objects 9, 10.
  • Fig. 5 Furthermore, it may be the case that second echoes are also received by the ultrasonic sensors 4 at a low object, for example a curb. This can be seen in the area indicated by the arrow 32.
  • the course of the line 18 in the area indicated by the arrow 32 falsely indicates several areas that would be associated with objects 9, 10. In this case, for example, a curb in several objects 9, 10 are divided. To prevent this, a predetermined minimum dimension for the objects 9, 10 can be specified. Based on this
  • Minimum dimension or the minimum length can be decided whether the cluster 13 is divided into individual areas or not. In the event that second echoes are not received, it can be decided that the complete area 27 is assigned to an object, since the area (marked here by the arrow 33) falls below the minimum dimension.
  • the area indicated here by the arrow 34 is to be assigned to a single object 9, 10.
  • both the regions 28 and the region 29 of the cluster 13 are assigned to an object 9, 10.
  • a region 30 of the cluster 13 is assigned to an object 9, 10.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen zumindest eines Objekts (9, 10) in einem Umgebungsbereich (7) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem das Kraftfahrzeug (1) relativ zu zumindest einem Objekt (9, 10) bewegt wird und während des Bewegens des Kraftfahrzeugs (1) relativ zu dem zumindest einen Objekt (9, 10) zu einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt wird, wobei bei jedem Messzyklus mittels eines Ultraschallsensors (4) des Kraftfahrzeugs (1) ein Ultraschallsignal ausgesendet wird und ein Merkmal (14) bestimmt wird, das einen Positionswert, welcher eine Position des zumindest einen Objekts (9, 10) beschreibt und welcher anhand eines ersten empfangenen Echos des Ultraschallsignals ermittelt wird, sowie ein Vorliegen eines zweiten Echos des Ultraschallsignals, welches innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer nach dem ersten Echo empfangen wird, beschreibt, wobei die jeweiligen Merkmale (14) anhand ihres Positionswerts einem Cluster (13) zugeordnet werden und die Merkmale (14) des Clusters (13) in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als dem zumindest einen Objekt (9, 10) zugehörig signalisiert werden.

Description

Verfahren zum Erkennen zumindest eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs mittels eines Ultraschallsensors, Fahrerassistenzsystem sowie
Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen zumindest eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das Kraftfahrzeug relativ zu zumindest einem Objekt bewegt wird und während des Bewegens des Kraftfahrzeugs relativ zu dem zumindest einen Objekt zu einer Mehrzahl von zeitlich aufeinander folgenden Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt wird, wobei bei jedem
Messzyklus mittels eines Ultraschallsensors des Kraftfahrzeugs ein Ultraschallsignal ausgesendet wird und ein Merkmal bestimmt wird, das einen Positionswert, eine Position des zumindest einen Objekts beschreibt und welches anhand eines ersten empfangenen Echos des Ultraschallsignals ermittelt wird, sowie ein Vorliegen eines zweiten Echos des Ultraschallsignals, welches innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer nach dem ersten Echo empfangen wird, beschreibt. Die Erfindung betrifft außerdem ein
Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Fahrerassistenzsysteme, welche den Fahrer beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs und insbesondere beim Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parklücke unterstützen. Aus dem Stand der Technik sind bereits Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche mithilfe von Ultraschallsensoren Parklücken bzw. freie Stellplätze erkennen können und den Fahrer beim Einparkvorgang
unterstützen. Hierzu wird das Kraftfahrzeug üblicherweise an Objekten, die durch parkende Fahrzeuge gebildet sein können, vorbeibewegt. Während des Vorbeibewegens wird zu vorbestimmten Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt. Bei jedem Messzyklus wird mit einem Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet. Dieses Ultraschallsignal wird von dem Objekt reflektiert und kann von dem Ultraschallsensor wieder empfangen werden. Hierbei ist es üblicherweise der Fall, dass von dem
ausgesendeten Ultraschallsignal mehrere Echos empfangen werden.
Hierzu beschreibt die EP 1 643 271 B1 ein Verfahren zum Klassifizieren von
Seitenbegrenzungen einer Parklücke für ein Einparksystem eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird mit einem Abstandssensor des Kraftfahrzeugs ein Signal ausgesendet und ein Echosignal ausgewertet und klassifiziert. Die Auswertung und Klassifizierung des
Echosignals erfolgt dabei in Bezug auf die Impulslänge und die Amplitude des
Echosignals. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Höhe der Seitenbegrenzung ermittelt werden, da eine hohe Seitenbegrenzung, wie eine Mauer, üblicherweise eine höhere Impulsbreite und eine höhere Amplitude aufweist als eine niedrige
Seitenbegrenzung, beispielsweise ein Bordstein.
Darüber hinaus ist aus der EP 1 910 866 B1 ein Verfahren zur Ermittlung einer
Tiefenbegrenzung einer Parklücke mittels eines Ultraschallsensors bekannt. Hierbei wird anhand eines Vergleichs der Streubreite aller Echosignale des Ultraschallsensors und/oder mehrerer, insbesondere eine Signalkonzentration bildender Echosignale eine Aussage getroffen, ob ein Objekt die Tiefe einer Parklücke begrenzt. Wenn
beispielsweise die Parklücke von einer Wand begrenzt wird, so kann es der Fall sein, dass sämtliche Echosignale an der Wand reflektiert werden, weshalb dann die
Streubreite sämtlicher Signale sehr klein ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie zumindest ein Objekt im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs mithilfe eines Ultraschallsensors zuverlässiger erkannt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein
Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erkennen zumindest eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird das Kraftfahrzeug relativ zu zumindest einem Objekt bewegt und während des Bewegens des Kraftfahrzeugs relativ zu dem zumindest einen Objekt wird zu einer Mehrzahl von zeitlich aufeinander folgenden Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt. Bei jedem Messzyklus wird mittels eines Ultraschallsensors des Kraftfahrzeugs ein Ultraschallsignal ausgesendet. Zudem wird zu jedem Messzyklus ein Merkmal bestimmt. Das Merkmal umfasst dabei einen
Positionswert, welcher eine Position des zumindest einen Objekts beschreibt. Dieser Positionswert wird anhand eines ersten empfangenen Echos des Ultraschallsignals ermittelt. Des Weiteren beschreibt das Merkmal ein Vorliegen eines zweiten Echos eines Ultraschallsignals, welches innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer nach dem ersten Echo empfangen wird. Die jeweiligen Merkmale werden anhand ihres
Positionswerts einem Cluster zugeordnet und die Merkmale des Clusters werden in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als dem zumindest einen Objekt zugehörig signalisiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das zumindest eine Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zuverlässiger erkannt werden kann, wenn die Merkmale, die bei den jeweiligen Messzyklen ermittelt werden, geclustert werden. Dabei erfolgt das Clustern der Merkmale der einzelnen Messzyklen in
Abhängigkeit von den jeweiligen Positionswerten. Anhand der Positionswerte können die jeweiligen Merkmale dahingehend plausibilisiert werden, ob diese ein zuverlässiges Messergebnis, welches den Abstand von dem Kraftfahrzeug zu dem zumindest einen Objekt beschreibt, darstellen.
Die Merkmale, die dem Cluster zugeordnet sind, umfassen jeweils die Information, ob bei dem jeweiligen Messzyklus des Merkmals ein zweites Echo empfangen wurde. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, ob das zweite Echo innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer nach dem ersten Echo empfangen wurde. In Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos in den jeweiligen Merkmalen können die Merkmale oder eine vorbestimmte Anzahl der Merkmale dem zumindest einen Objekt zugeordnet werden. Auf diese Weise kann zuverlässig bestimmt werden, bei welchen Messzyklen das Objekt erkannt wurde. Auf diese Weise kann das zumindest eine Objekt
zuverlässiger in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden.
Bevorzugt wird ein Bereich bestimmt, der eine vorbestimmte Anzahl von Merkmalen des Clusters umfasst, und der vorbestimmte Bereich wird als dem Objekt zugehörig signalisiert, falls eine Summe der Anzahl der vorliegenden zweiten der Merkmale in dem vorbestimmten Bereich einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Mit anderen Worten wird ein Fenster bestimmt, das über die Merkmale in dem Cluster gelegt wird. Somit wird eine vorbestimmte Anzahl von Merkmalen, die sich in dem Bereich bzw. in dem Fenster befinden, untersucht. Anschließend kann ermittelt werden, wie viele der Merkmale in dem Bereich ein zweites Echo aufweisen. Falls die Anzahl der zweiten Echos der Merkmale in dem vorbestimmten Bereich einen Schwellwert überschreitet, der beispielsweise bei 50% liegt, wird der vorbestimmte Bereich als zu dem Objekt zugehörig signalisiert. Des Weiteren kann das Objekt dann als Objekt klassifiziert werden, welches eine vorbestimmte Höhe aufweist. Somit kann auf einfache Weise bestimmt werden, welche Merkmale in dem Cluster zu dem zumindest einen Objekt gehören. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Bereich derart bestimmt wird, dass die vorbestimmte Anzahl von Merkmalen zeitlich aufeinander folgenden Messzyklen zugeordnet. In dem vorbestimmten Bereich werden also Merkmale auf das Vorhandensein des zweiten Echos hin untersucht, die zu zeitlich aufeinander folgenden Messzyklen ermittelt wurden und die anhand ihrer Positionswerte dem Cluster zugeordnet wurden. Somit können die
Merkmale, die zu vorbestimmten Zeitpunkten beim relativen Bewegen des Kraftfahrzeugs zu dem zumindest einen Objekt ermittelt wurden, in jeweiligen Gruppen, die dem vorbestimmten Bereich zugeordnet sind, auf das Vorliegen des zweiten Echos hin überprüft werden. Somit kann untersucht werden, ob die Bereiche dem zumindest einen Objekt zuzuordnen sind oder nicht.
In einer weiteren Ausführungsform wird der vorbestimmte Bereich entlang der Merkmale in dem Cluster verschoben und zu jeder Position des vorbestimmten Bereichs wird überprüft, ob die Merkmale des vorbestimmten Bereichs dem zumindest einen Objekt zugehörig sind. Mit anderen Worten wird das Fenster bzw. der Bereich über das Cluster geschoben. Dabei kann der Bereich derart verschoben werden, dass er jeweils um ein Merkmal entlang einer vorbestimmten Richtung entlang der Merkmale in dem Cluster verschoben wird. Nach dem jeweiligen Verschieben des Bereichs wird überprüft, ob der Bereich dem zumindest einen Objekt zugeordnet werden kann. Somit kann auf einfache Weise überprüft werden, welche Merkmale in dem Cluster das zumindest eine Objekt beschreiben und welche nicht.
Bevorzugt werden die Merkmale in Abhängigkeit ihres jeweiligen Positionswerts in eine Karte eingetragen und die Merkmale werden anhand ihrer Lage in der Karte dem Cluster zugeordnet. Die Karte kann beispielsweise über zwei zueinander orthogonale
Raumrichtungen aufgetragen sein. Diese Raumrichtungen können einem
Weltkoordinatensystem entsprechen, das die relative Lage des Kraftfahrzeugs zu dem zumindest einen Objekt beschreibt. Dabei können die Merkmale, die räumlich in einem vorbestimmten Bereich angeordnet sind, dem Cluster zugeordnet werden. Anhand der Karte können die Merkmale auf einfache Weise geometrisch interpretiert werden und somit eine Entscheidung getroffen werden, ob die jeweiligen Merkmale zumindest einem Objekt zugehörig sind oder nicht.
Bevorzugt werden die in die Karte eingetragenen Merkmale, die entlang einer
vorbestimmten Linie angeordnet sind, dem Cluster zugeordnet. Diesem Aspekt liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Objekte in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs, die beispielsweise eine Parklücke begrenzen, üblicherweise eine rechteckige Form aufweisen. Derartige Objekte können beispielsweise parkende Kraftfahrzeuge,
Bordsteine oder eine Wand sein. Wenn vorliegend nur Merkmale betrachtet werden, die in der Karte entlang einer Linie angeordnet sind, kann davon ausgegangen werden, dass diese zu einem rechteckigen Objekt gehörig sind. Somit kann das zumindest eine Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zuverlässig erkannt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine erste Gruppe der Merkmale des Clusters in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als einem ersten Objekt zugehörig signalisiert und eine von der ersten Gruppe verschiedene zweite Gruppe der Merkmale des Clusters werden in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als einem zweiten Objekt zugehörig signalisiert. Mit anderen Worten können die Merkmale in dem Cluster aufgeteilt werden und unterschiedlichen Objekten zugeordnet werden.
Beispielsweise können Merkmale einer ersten Gruppe zugeordnet werden, bei denen ein zweites Echo vorliegt. Merkmale, bei denen kein zweites Echo bzw. kein zweites Echo, das in einem vorbestimmten zeitlichen Abstand auf das erste Echo folgt, vorliegt, können einer zweiten Gruppe zugeordnet werden. So kann beispielsweise die erste Gruppe einem ersten Objekt wie einem geparkten Kraftfahrzeug und die zweite Gruppe einem Bordstein zugeordnet werden. Auf diese Weise können auch mehrere Objekte in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zuverlässig erkannt werden.
Bevorzugt werden für das erste und/oder das zweite Objekt vorbestimmte
Mindestabmessungen vorgegeben. Wenn die Merkmale des Clusters in unterschiedliche Gruppen eingeteilt werden und somit unterschiedlichen Objekten zugeordnet werden, kann für die jeweiligen Objekte beispielsweise eine Mindestlänge vorgegeben werden. . Bei der Einteilung der Merkmale in die Gruppen kann also eine Länge der Objekte, welche den jeweiligen Gruppen zugeordnet sind, berücksichtigt werden. Hierbei kann die Zuordnung der Merkmale zu einer Gruppe unterbleiben, falls diese Gruppe zu einem Objekt zugehörig wäre, welches die Mindestlänge unterschreitet. In diesem Fall kann das Cluster nicht unterteilt werden. Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft, wenn Parklücken bzw. freie Stellplätze im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden sollen, die eine vorbestimmte Mindestlänge aufweisen.
Bevorzugt wird eine Position des Kraftfahrzeugs während des Bewegens des
Kraftfahrzeugs relativ zu dem zumindest einen Objekt fortlaufend ermittelt und der Positionswert des jeweiligen Messzyklus wird derart bestimmt, dass dieser zusätzlich die ermittelte Position des Kraftfahrzeugs beim Durchführen des Messzyklus beschreibt. Die Position des Kraftfahrzeugs beim Bewegen des Kraftfahrzeugs an dem zumindest einen Objekt kann beispielsweise anhand eines satellitengestützten Ortungssystems bestimmt werden. Alternativ dazu kann die Position des Kraftfahrzeugs beim Bewegen an dem zumindest einen Objekt mittels Odometrie ermittelt werden. In dem jeweiligen
Positionswert, der dem jeweiligen Merkmal zugeordnet ist, kann zudem eine Information hinterlegt werden, die die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs beschreibt. Somit kann der jeweilige Positionswert eine relative Lage des Kraftfahrzeugs bezüglich des zumindest einen Objekts beschreiben. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Position des Kraftfahrzeugs beim Bewegen ermittelt wird und die Messzyklen an vorbestimmen Positionswerten durchgeführt werden. Diese Positionsinformation des Kraftfahrzeugs kann auch in der Karte berücksichtigt werden, in die die einzelnen Merkmale eingetragen und zu dem Cluster gruppiert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein Verhältnis zwischen der Anzahl an Echos und der Anzahl an zweiten Echos für die Merkmale der Messzyklen bestimmt wird. Es kann also die Gesamtanzahl an Echos von einer vorbestimmten Anzahl an Messzyklen zu der Anzahl an zweiten Echos von der vorbestimmten Anzahl an Messzyklen ins Verhältnis gesetzt werden. . Diesem Aspekt liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs während des Vorbeibewegens an dem zumindest einen Objekt ändern kann. Beispielsweise kann sich die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs verringern, wenn eine freie Parklücke erkannt wird. Wenn sich die
Geschwindigkeit verringert, kann es der Fall sein, dass mehrere Echos des
Ultraschallsignals empfangen werden. Wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs reduziert wird, erhöht sich die Gesamtanzahl an Echos aber das Verhältnis bleibt gleich. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wirkt sich durch die Bestimmung des
Verhältnisses zwischen der Anzahl an Echos und der Anzahl an zweiten Echos beim Durchführen des jeweiligen Messzyklus nicht auf das Messergebnis aus. Somit kann erreicht werden, dass die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die Zuordnung der Merkmale zu dem Objekt nicht oder nur geringfügig beeinflusst. Auf diese Weise kann das zumindest eine Objekt zuverlässig erkannt werden Weithin kann es auch vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs während des Bewegens des
Kraftfahrzeugs relativ zu dem zumindest einen Objekt fortlaufend ermittelt wird und die Merkmale dem zumindest einen Objekt in Abhängigkeit von der ermittelten
Geschwindigkeit zugeordnet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird anhand des jeweiligen zweiten Echos der Merkmale eine Höhe des zumindest einen Objekts bestimmt. Wenn das zweite Objekt vorhanden ist bzw. innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer nach dem ersten Echo auftritt, kann davon ausgegangen werden, dass das zumindest eine Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Höhe aufweist. Wenn das zweite Objekt vorhanden ist bzw. innerhalb einer kurzen zeitlichen Dauer auf das erste Echo folgt, kann es sich bei dem zumindest einen Objekt beispielsweise um ein geparktes Fahrzeug handeln. In dem anderen Fall kann beispielsweise kein Objekt in dem Umgebungsbereich vorhanden sein oder es befindet sich ein verhältnismäßig niedriges Objekt in dem
Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Auf diese Weise kann das zumindest eine Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs klassifiziert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn anhand der Zugehörigkeit der Merkmale des Clusters zu dem zumindest einen Objekt eine Fahrtrajektorie zum Bewegen des Kraftfahrzeugs realtiv zu dem zumindest einen Objekt ermittelt wird. Anhand der Merkmale des Clusters, die dem zumindest einen Objekt zugeordnet werden, kann die relative Lage des zumindest einen Objekts zu dem Kraftfahrzeug ermittelt werden. Anhand der relativen Lage des Kraftfahrzeugs zu dem Objekt kann eine Fahrtrajektorie bestimmt werden, anhand welcher das Kraftfahrzeug an dem Objekt vorbeibewegt werden kann. Hierzu können auch die äußeren Abmessungen des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Kraftfahrzeug entlang der ermittelten
Fahrtrajektorie zumindest semi-autonom manövriert. Beispielsweise kann durch ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs die Lenkung des Kraftfahrzeugs entlang der Fahrtrajektorie übernommen werden. In diesem Fall gibt der Fahrer Gas und betätigt die Bremse. Alternativ dazu kann das Kraftfahrzeug autonom entlang der Fahrtrajektorie bewegt werden. In diesem Fall greift das Fahrerassistenzsystem auf die
Antriebseinrichtung und die Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs ein. Somit kann der Fahrer beispielsweise bei einem Einparkvorgang besonders zuverlässig unterstützt werden.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem ist dazu ausgebildet, ein
erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise eine Steuereinrichtung umfassen, die zum Durchführen des
erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes
Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; das Kraftfahrzeug beim Einparken in eine Parklücke, die von Objekten im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs begrenzt ist; und
Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Ausführungsformen, bei denen anhand von
Merkmalen, die mit einem Ultraschallsensor des Kraftfahrzeugs ermittelt wurden, Objekte im Umgebungsbereich des
Kraftfahrzeugs erkannt werden.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als
Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein
Fahrerassistenzsystem 2. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst wiederum eine
Steuereinrichtung 3, die beispielsweise durch ein Steuergerät (Electronic Control Unit - ECU) des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Des Weiteren umfasst das
Fahrerassistenzsystem 2 eine Sensoreinrichtung 9. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Sensoreinrichtung 9 acht
Ultraschallsensoren 4. Dabei sind vier Ultraschallsensoren 4 in einem Frontbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 und vier Ultraschallsensoren 4 in einem Heckbereich 6 des
Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die Ultraschallsensoren 4 sind dazu ausgebildet, ein Objekt 9, 10 in einem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 zu erkennen und einen Abstand zu dem Objekt 9, 10 zu bestimmen. Die jeweiligen Ultraschallsensoren 4 können ein Ultraschallsignal aussenden. Dieses Ultraschallsignal kann von einem Objekt im Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 reflektiert werden. Dieses reflektierte Signal bzw. Echo des Ultraschallsignals kann von dem Ultraschallsensor 4 wieder erfasst werden. Anhand der Laufzeit des Ultraschallsignals, also dem zeitlichen Unterschied zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des Echos, kann ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 9, 10 bestimmt werden.
Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug 1 eine Antriebseinrichtung 8. Die
Antriebseinrichtung 8 kann zur Ansteuerung eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs 1 dienen. Beispielsweise kann mit der Antriebseinrichtung 8 ein Antriebsmotor und/oder eine Bremsanlage des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass mit der Antriebseinrichtung 8 eine Lenkung des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden kann. Die Steuereinrichtung 3 ist mit den Ultraschallsensoren 4 zur Datenübertragung verbunden. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 3 mit der Antriebseinrichtung 8 zur Datenübertragung verbunden.
Das Fahrerassistenzsystem 2 kann zudem die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1 ermitteln. Hierzu können die Signale eines satellitengestützten
Positionsbestimmungssystems berücksichtigt werden. Des Weiteren kann die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1 mittels Odometrie bestimmt werden. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Anzahl an Radumdrehungen zumindest eines Rads des Kraftfahrzeugs 1 und/oder ein Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden. Anhand der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 1 und des Abstands zwischen dem
Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 9, 10, der mit zumindest einem Ultraschallsensor 4 bestimmt wird, kann die relative Lage des Kraftfahrzeugs 1 zu dem Objekt 9, 10 ermittelt werden.
Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 3 dazu ausgebildet, eine Fahrtrajektorie 12 des Kraftfahrzeugs 1 zu berechnen, welche eine kollisionsfreie Bewegung des
Kraftfahrzeugs 1 an dem Objekt 9, 10 in dem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 vorbei beschreibt. Hierzu können auch die äußeren Abmessungen des Kraftfahrzeugs 1 berücksichtigt werden, die beispielsweise in einer Speichereinrichtung der
Steuereinrichtung 3 hinterlegt sind. Mittels des Fahrerassistenzsystems 2 kann das Kraftfahrzeug 1 semi-autonom entlang der Fahrtrajektorie bewegt werden. In diesem Fall wird die Lenkung von dem Fahrerassistenzsystem 2 übernommen. Der Fahrer betätigt weiterhin das Gaspedal und die Bremse. Alternativ dazu kann das Kraftfahrzeug 1 auch autonom entlang der Fahrtrajektorie 12 bewegt werden. Hierbei steuert das
Fahrerassistenzsystem 2 auch den Antrieb und die Bremse des Kraftfahrzeugs 1 .
Fig. 2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 beim Einparken in eine Parklücke. Zum Erkennen der Parklücke wird das Kraftfahrzeug 1 an der Parklücke vorbeibewegt. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 ist durch den Pfeil 1 1 verdeutlicht. Die Parklücke ist vorliegend durch zwei Objekte 9 begrenzt. Die Objekte 9 sind vorliegend durch parkende Fahrzeuge gebildet. Zudem befindet sich vor der Parklücke ein Objekt 10, das vorliegend durch einen Bordstein gebildet ist. Das Kraftfahrzeug 1 muss also den Bordstein überqueren, um entlang der Fahrtrajektorie 12 in die Parklücke zu gelangen. Die Herausforderung besteht darin, dass das Fahrerassistenzsystem 2 vorliegend unterscheiden muss, ob es sich um ein hohes Objekt 9, beispielsweise ein geparktes Fahrzeug, oder um ein niedriges Objekt 10, beispielsweise den Bordstein, handelt.
Wenn das Kraftfahrzeug 1 entlang des Pfeils 1 1 an den Objekten 9, 10 vorbeibewegt wird, wird zu vorbestimmten Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt. In jedem Messzyklus senden die Ultraschallsensoren 4 ein Ultraschallsignal aus. Darüber hinaus werden die Echos des Ultraschallsignals mit den Ultraschallsensoren 4 empfangen. Zu jedem Messzyklus wird ein Merkmal 14 bestimmt. Das Merkmal 14 umfasst einen Positionswert, der anhand des ersten Echos des Ultraschallsignals ermittelt wird. Der Positionswert beschreibt also eine relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem jeweiligen Objekt 9, 10. Dabei kann auch - wie zuvor beschrieben - die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1 während der Vorbeifahrt an den Objekten 9, 10 erfasst werden und bei dem Positionswert berücksichtigt werden. Darüber hinaus beschreibt das Merkmal 14 für jeden Messzyklus, ob ein zweites Echo vorhanden ist bzw. in einem vorbestimmten zeitlichen Abstand auf das erste Echo des Ultraschallsignals folgt. Wenn das zweite Echo innerhalb eines vorbestimmten zeitlichen Abstands auf das erste Echo folgt, kann davon ausgegangen werden, dass das Objekt 9, 10 ein hohes Objekt, beispielsweise ein geparktes Fahrzeug, darstellt. Die einzelnen Merkmale 14 werden anhand ihres Positionswerts in eine Karte
eingetragen. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass Merkmale 14 mehrerer Messzyklen zusammengefasst werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Abstand von dem Kraftfahrzeug 1 zu dem Objekt 9, 10 mittels Triangulation bestimmt wird. Anschließend wird überprüft, ob die Merkmale 14 in der Karte zu einem Cluster gruppiert werden können. Zu diesem Zweck kann überprüft werden, ob die Merkmale 14 anhand ihrer geometrischen Anordnung in der Karte entlang eines vorbestimmten geometrischen Elements angeordnet sind. Insbesondere kann untersucht werden, ob die Merkmale 14 in der Karte entlang einer Linie angeordnet sind. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Objekte 9, 10 in dem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 üblicherweise eine im Wesentlichen rechteckförmige Form aufweisen. Somit beschreibt die an das Kraftfahrzeug 1 angrenzende Außenfläche des Objekts 9, 10, die mit den Ultraschallsensoren 4 erfasst wird, üblicherweise eine Linie bzw. Gerade. Mittels einer Regressionslinie kann eine Kante des Objekts 9, 10 in deren Lage bestimmt werden.
Die Merkmale 14 können weitere Informationen beinhalten. Beispeisweise kann eine Orientierung des Kraftfahrzeugs 1 bzw. des Ultraschallsensors 4 beim Erfassen des Objekts 9, 10 hinterlegt sein. Weiterhin kann berücksichtigt werden, mit welcher
Wahrscheinlichkeit das Objekt 9, 10 erfasst wurde. Zudem kann die Höhe des Objekts 9, 10 anhand des zweiten Echos ermittelt werden. Des Weiteren kann ein Wert bestimmt werden, der eine räumliche Unsicherheit beschreibt.
Die Merkmale 14, die einer Geraden zugeordnet werden können, werden weiterhin untersucht. Insbesondere wird untersucht, ob die Merkmale 14 einem der Objekte 9, 10 zugeordnet werden können. Dies ist in Fig. 3 verdeutlicht. In dem oberen Bereich von Fig. 3 sind die einzelnen Merkmale 14 gezeigt, die dem Cluster 13 zugeordnet sind. In der ersten Zeile 15 ist dabei die Anzahl der empfangenen Echos zu jedem der Merkmale 14 bzw. Messzyklen beschrieben. In der zweiten Zeile 16 ist die Anzahl der zweiten Echos beschrieben. Dabei ist zu erkennen, dass am Ende der Zeilen 15 und 16 die Anzahl der empfangenen Echos und die Anzahl der zweiten Echos ansteigen. Der Grund hierfür ist, dass das Kraftfahrzeug 1 seine Geschwindigkeit verringert hat.
Im unteren Bereich von Fig. 3 ist ein Diagramm gezeigt, bei dem auf der Abszisse die Position L aufgetragen ist. Beispielsweise kann in dem vorliegenden Fall alle 40 cm ein Messzyklus durchgeführt werden, also ein Merkmal 14 erfasst werden. Auf der Ordinate ist der Schwellenwert S aufgetragen. Vorliegend wird ein Bereich bzw. ein Fenster vorbestimmt, der/das eine vorbestimmte Anzahl von Merkmalen 14 des Clusters 13 umfasst. Innerhalb des Bereichs bzw. des Fensters wird überprüft, ob der Anteil an zweiten Echos in dem Bereich den vorbestimmten Schwellenwert S überschreitet. In dem hier gezeigten Beispiel beträgt der Schwellenwert S 50%.
Vorliegend wird der Bereich bzw. das Fenster über die einzelnen Merkmale 14 des Clusters 13 geschoben. Die Linie 17 beschreibt das Ergebnis für den Fall, dass der Bereich eine Länge von 2m aufweist. Im Vergleich dazu zeigt die Linie 18 das Ergebnis für einen Bereich, der eine Breite von 60 cm aufweist. Wenn die Linien 17, 18 bzw. den Wert 1 annehmen, kann davon ausgegangen werden, dass sich ein hohes Objekt 9 in dem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Nehmen die Linien 17, 18 hingegen den Wert 0 an, so kann davon ausgegangen werden, dass sich kein Objekt oder ein niedriges Objekt 10 im Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. In dem vorliegenden Beispiel, das der Situation gemäß Fig. 2 entspricht, können die
Bereiche 19 und 21 einem hohen Objekt zugeordnet werden, während der Bereich 20 einem niedrigen Objekt zugeordnet wird. Das Cluster 13 kann folglich in drei Bereiche 19, 20, 21 unterteilt werden, wobei jeder der Bereiche 19, 20, 21 einem Objekt 9, 10 zugeordnet wird.
Durch die Breite der Bereiche, die über das Cluster 13 geschoben werden, kann die örtliche Auflösung beim Erfassen der Objekte 9, 10 bestimmt werden. Dies ist beispielhaft in Fig. 4 gezeigt. Hier können beispielsweise einzelne schmale Objekte, die
beispielsweise durch eine Mülltonne gebildet sein können, durch eine Fensterbreite von 2m nicht erfasst werden. Mit einem Bereich bzw. einem Fenster, das eine Breite von 60 cm aufweist, können auch schmale Objekte im Umgebungsbereich 7 des
Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Vorliegend kann das Cluster 13 in die Bereiche 22, 23, 24, 25, 26 usw. aufgeteilt werden. Hierbei können die Bereiche 22, 24 und 26 hohen Objekten 9, 10 zugeordnet werden.
Beim Erfassen der Objekte 9, 10 im Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 kann es der Fall sein, dass ein zweites Echo von einem Ultraschallsensor 4 nicht zuverlässig erfasst werden können. Dies ist durch den Bereich, der durch den Pfeil 31
gekennzeichnet ist, in Fig. 5 verdeutlicht. Weiterhin kann es der Fall sein, dass auch zweite Echos von den Ultraschallsensoren 4 bei einem niedrigen Objekt, beispielsweise einem Bordstein, empfangen werden. Dies ist in dem Bereich, der durch den Pfeil 32 gekennzeichnet ist, ersichtlich. Hier zeigt der Verlauf der Linie 18 in dem Bereich, der durch den Pfeil 32 gekennzeichnet ist, fälschlicherweise mehrere Bereiche an, die Objekten 9, 10 zuzuordnen wären. In diesem Fall würde beispielsweise ein Bordstein in mehrere Objekte 9, 10 eingeteilt werden. Um dies zu verhindern, kann eine vorbestimmte Mindestabmessung für die Objekte 9, 10 vorgegeben werden. Anhand dieser
Mindestabmessung bzw. der Mindestlänge kann entschieden werden, ob das Cluster 13 in einzelne Bereiche eingeteilt wird oder nicht. Für den Fall, dass zweite Echos nicht empfangen werden, kann entschieden werden, dass der komplette Bereich 27 einem Objekt zugeordnet wird, da der Bereich (vorliegend durch den Pfeil 33 gekennzeichnet) die Mindestabmessung unterschreitet.
Für den Fall, dass fälschlicherweise zweite Echos empfangen werden, kann entschieden werden, dass der Bereich, der vorliegend durch den Pfeil 34 gekennzeichnet ist, einem einzigen Objekt 9, 10 zuzuordnen ist. Vorliegend werden sowohl die Bereiche 28 als auch der Bereich 29 des Clusters 13 einem Objekt 9, 10 zugeordnet. Schließlich wird ein Bereich 30 des Clusters 13 einem Objekt 9, 10 zugeordnet. Durch das Verfahren können Objekte 9, 10 im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs 1 zuverlässiger erkannt werden. Zudem kann die Genauigkeit bei der Klassifizierung der Objekte 9, 10 erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Erkennen zumindest eines Objekts (9, 10) in einem
Umgebungsbereich (7) eines Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem das Kraftfahrzeug (1 ) relativ zu zumindest einem Objekt (9, 10) bewegt wird und während des Bewegens des Kraftfahrzeugs (1 ) relativ zu dem zumindest einen Objekt (9, 10) zu einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus
durchgeführt wird, wobei bei jedem Messzyklus mittels eines Ultraschallsensors (4) des Kraftfahrzeugs (1 ) ein Ultraschallsignal ausgesendet wird und ein Merkmal (14) bestimmt wird, das einen Positionswert, welcher eine Position des zumindest einen Objekts (9, 10) beschreibt und welcher anhand eines ersten empfangenen Echos des Ultraschallsignals ermittelt wird, sowie ein Vorliegen eines zweiten Echos des Ultraschallsignals, welches innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer nach dem ersten Echo empfangen wird, beschreibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweiligen Merkmale (14) anhand ihres Positionswerts einem Cluster (13) zugeordnet werden und die Merkmale (14) des Clusters (13) in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als dem zumindest einen Objekt (9, 10) zugehörig signalisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Bereich vorbestimmt wird, der eine vorbestimmten Anzahl von Merkmalen (14) des Clusters (13) umfasst und der vorbestimmte Bereich als dem Objekt (9, 10) zugehörig signalisiert wird, falls eine Summe der Anzahl der vorliegenden zweiten Echos der Merkmale (14) in dem vorbestimmten Bereich einen vorbestimmten Schwellenwert (S) überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bereich derart vorbestimmt wird, dass die vorbestimmte Anzahl von Merkmalen (14) zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen zugeordnet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der vorbestimmte Bereich entlang der Merkmale (14) in dem Cluster (13) verschoben wird und zu jeder Position des vorbestimmen Bereichs überprüft wird, ob die Merkmale (14) des vorbestimmten Bereichs dem zumindest einen Objekt (9, 10) zugehörig sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Merkmale (14) in Abhängigkeit ihres jeweiligen Positionswerts in eine Karte eingetragen werden und die Merkmale (14) anhand ihrer Lage in der Karte dem Cluster (13) zugeordnet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in die Karte eingetragenen Merkmale (14), die entlang einer vorbestimmten Linie angeordnet sind, dem Cluster (13) zugeordnet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste Gruppe der Merkmale (14) des Clusters (13) in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als einem ersten Objekt (9) zugehörig signalisiert wird und eine von der ersten Gruppe verschiedene zweite Gruppe der Merkmale (14) des Clusters (13) in Abhängigkeit von dem Vorliegen des zweiten Echos als einem zweiten Objekt (10) zugehörig signalisiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
für das erste und/oder das zweite Objekt (9, 10) vorbestimmte
Mindestabmessungen vorgegeben werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Position des Kraftfahrzeugs (1 ) während des Bewegens des Kraftfahrzeugs (1 ) relativ zu dem zumindest einen Objekt (9, 10) fortlaufend ermittelt wird und der Positionswert des jeweiligen Messzyklus derart bestimmt wird, dass dieser zusätzlich die ermittelte Position des Kraftfahrzeugs (1 ) beim Durchführen des Messzyklus beschreibt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Verhältnis zwischen der Anzahl an Echos und der Anzahl an zweiten Echos für die Merkmale (14) der Messzyklen bestimmt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand des jeweiligen zweiten Echos der Merkmale (14) eine Höhe des zumindest einen Objekts (9, 10) bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand der Zugehörigkeit der Merkmale (14) des Clusters (13) zum dem zumindest einen Objekt (9, 10) eine Fahrtrajektorie (12) zum Bewegen des Kraftfahrzeugs (1 ) relativ zu dem zumindest einen Objekt (9, 10) ermittelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug (1 ) entlang der ermittelten Fahrtrajektorie (12) zumindest semiautonom manövriert wird.
14. Fahrerassistenzsystem (2) mit einer Steuereinrichtung (3), welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
15. Kraftfahrzeug (1 ) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 14.
EP15747790.2A 2014-08-05 2015-08-04 Verfahren zum erkennen zumindest eines objekts in einem umgebungsbereich eines kraftfahrzeugs mittels eines ultraschallsensors, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug Ceased EP3177942A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014111124.9A DE102014111124A1 (de) 2014-08-05 2014-08-05 Verfahren zum Erkennen zumindest eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs mittels eines Ultraschalllsensors, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
PCT/EP2015/067871 WO2016020343A1 (de) 2014-08-05 2015-08-04 Verfahren zum erkennen zumindest eines objekts in einem umgebungsbereich eines kraftfahrzeugs mittels eines ultraschallsensors, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug

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