Titel: NahbereichserkennungsSystem und Verfahren hierfür
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Nahbereichserkennungssystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem in einem Detektionsbereich Signale aussendenden und/oder reflektierte Signale empfangenden Sensor, mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale und mit einer Ausgabeeinrichtung zur Kommunikation des Auswerteergebnisses der Auswerteeinheit an den Fahrzeuglenker und/oder an andere Fahrzeugsysteme.
Derartige NahbereichserkennungsSysteme sind in vielfältiger Art und Weise bekannt. Sie dienen insbesondere als Einparkhilfen und warnen den Fahrzeuglenker vor möglichen Kollisionen beim Einparkvorgang. Wird ein Gegenstand im Detektionsbereich des Sensors, beziehungsweise der Sensoren, von der Auswerteeinheit erkannt, so wird dies insbesondere bei Unterschreiten eines Mindestabstandes vom Sensor zum erfassten Gegenstand dem Fahrzeuglenker oder anderen Fahrzeugsystemen mitgeteilt. Andere Fahrzeugsysteme können beispielsweise andere sicherheitsrelevante Fahrzeugsysteme sein, die in Abhängigkeit von dem Vorhandensein von Gegenständen im Nahbereich des Fahrzeugs, Funktionen im Fahrzeug, beispielsweise Pre-Safe-Funktionen, auslösen.
Bei Systemen mit mehreren Sensoren, sendet in der Regel ein Sensor ein Sendesignal aus. Nach dem Aussenden werden mit diesem Sensor, und auch mit Nachbarsensoren, an Gegenständen- reflektierte Signale empfangen. Dabei treten immer wieder Störungen auf, die durch Störquellen verursacht werden können, die kein reales Hindernis für das Fahrzeug darstellen. Insbesondere können Störsignale beim Heranfahren an eine rote Ampel, beim Stop-and-go-Verkehr im einem Stau, durch das Fahrzeug passierende Fußgänger, beim kurzzeitigen Halten et
cetera auftreten. Störsignale können auch dann auftreten, wenn ein weiteres Fahrzeug, das ebenfalls ein Einparkhilfesystem mit Signalen aussendenden und empfangenden Sensoren aufweist, in die Nähe des Fahrzeugs gelangt. Die vom anderen Fahrzeug ausgesendeten Signale können zu Störungen des eigenen Systems führen; insbesondere kann der Fall auftreten, dass das eigene System Signale empfängt, die vom System des anderen Fahrzeugs ausgesandt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nahbereichserkennungssystem fortzubilden, das weniger störanfällig ist. Insbesondere sollen im Nahbereich detektierte Gegenstände des Fahrzeugs nur dann 'dem Fahrzeuglenker mitgeteilt werden, wenn tatsächlich eine Kollisionsgefahr besteht.
Diese Aufgabe wird durch ein Nahbereichserkennungssystem der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass der Ausgabeeinrichtung ein Blockierungsfilter mit den Schaltzuständen vollständiger Durchlass und vollständiger Unterdrückung der von der Auswerteeinheit an die Ausgabeeinrichtung geleiteten Signale vorgeschaltet ist.
Durch einen derartigen Blockierungsfilter wird gewährleistet, dass bei Erfüllung von vorgebbaren Bedingungen der Fahrzeuglenker nicht unnötigerweise durch gegebenenfalls auftretende Störsignale abgelenkt wird. Im Schaltzustand vollständige Unterdrückung wird folglich die optische, akustische und/oder haptische Anzeige von vom Sensor detektierten Gegenständen im Nahbereich des Fahrzeugs unterdrückt. Auftretende Störungen, beispielsweise durch Nahbereichserkennungssysteme von anderen Fahrzeugen, können damit sicher ausgeschalten werden.
Dabei können die vorgebbaren Bedingungen dann erfüllt sein, wenn zum einen das Fahrzeug steht und wenn zum anderen über
den Zeitraum Af1 kein Signal detektiert wurde. Ein Unterdrücken der Anzeige von Gegenständen im Nahbereich, ist deshalb nicht nachteilig, weil das Fahrzeug steht. Gerade bei stehendem Fahrzeug, beispielsweise an einer Ampel, kann dadurch unterbunden werden, dass von NahbereichserkennungsSystemen anderer, in der Nähe des Fahrzeugs stehender Fahrzeuge ausgehende, in der Regel nur kurzzeitig auftretende Störsignale, dem Fahrzeuglenker nicht als Gegenstände im Erfassungsbereich mitgeteilt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Blockierungsfilter vom Schaltzustand Unterdrückung in den Schaltzustand Durchlass dann umschaltet, wenn das Fahrzeug sich bewegt und/oder wenn über einen definierten Zeitraum At2 im Detektionsbereich ein oder mehrere reflektierte Signale detektiert wurden. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Blockierungsfilter in den Schaltzustand vollständiger Durchlass dann umschaltet, wenn sich das Fahrzeug zu bewegen beginnt und damit eine Kollisionsgefahr relevant wird. Außerdem wird gewährleistet, dass in den Schaltzustand der Durchlass auch dann gewechselt wird, wenn über den Zeitraum At2 Signale detektiert werden, das heißt wenn sich über einen gewissen Zeitraum ein Gegenstand im Detektionsbereich befindet. Bei stehendem Fahrzeug wird folglich ein Eintreten eines Gegenstandes in den Detektionsbereich aufgrund dieser Bedingung erst verzögert dem Fahrzeuglenker gemeldet. Dies ist allerdings unschädlich, da das Fahrzeug steht und eine durch das Fahrzeug veranlasste Kollision folglich ausgeschlossen wird.
Es hat sich herausgestellt, dass vorteilhafte Werte für den Zeitraum At1 und At2 Werte zwischen 0,1 Sekunden und 20 Sekunden, und insbesondere zwischen 0,5 Sekunden und 5 Sekunden, und insbesondere im Bereich von cirka 1 Sekunde, betragen können. Dabei können die Werte für den Zeitraum At1
und den Zeitraum Δt2 entweder gleich oder verschieden sein. In der Praxis hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn beide Zeiträume einen Wert von cirka einer Sekunde aufweisen.
Dabei erfolgt dann ein Umschalten des Blockierungsfilters in den Schaltzustand Unterdrückung, wenn das Fahrzeug steht und wenn außerdem über einen Zeitraum von 1 Sekunde kein reflektiertes Signal detektiert wurde. Ein Umschalten des Blockierungsfilters in den Schaltzustand Durchlass erfolgt dann, wenn sich entweder das Fahrzeug in Bewegung setzt oder wenn über einen Zeitraum von einer Sekunde im Detektionsbereich ein oder mehrere reflektierte Signale detektiert wurden. Erst dann wird der Fahrzeuglenker verzögert auf das Vorhandensein eines Gegenstandes im Detektionsbereich aufmerksam gemacht. Aufgrund des stehenden Fahrzeuges ist diese Verzögerung allerdings nicht nachteilig.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass ein Weggeber und/oder ein Geschwindigkeitsmesser vorgesehen ist, mit dem feststellbar ist, ob das Fahrzeug steht oder sich bewegt. Moderne Fahrzeuge besitzen einen Weggeber und/oder einen Geschwindigkeitsmesser für andere fahrzeugsicherheitsrelevante Systeme. Diese Signale können für das erfindungsgemäße System verwendet werden.
Das erfindungsgemäße System ist insbesondere als Einparkhilfe einsetzbar und verwendbar. Das System wird dann beispielsweise bei Unterschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit aktiviert, um beim Einparkvorgang vor einer Kollision zu warnen. Bei Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit ist denkbar, das System zu deaktivieren, weil ein Parkvorgang hier nicht erfolgen soll.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren zum Betreiben eines NahbereichserkennungsSystem
gelöst. Insbesondere kann es sich hierbei um ein erfindungsgemäßes NahbereichserkennungsSystem handeln. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden von einem Sensor empfangene und von einer Auswerteeinheit ausgewertete Signale an eine Ausgabeeinrichtung und/oder an andere Fahrzeugsysteme insbesondere dann nicht weitergegeben, wenn das Fahrzeug steht und wenn über einen definierten Zeitraum At1 im Detektionsbereich des Sensors kein reflektiertes Signal detektiert wurde. Dabei ist vorteilhaft, wenn dann die vom Sensor empfangenen Signale an die Ausgabeeinrichtung wieder weitergegeben werden, wenn das Fahrzeug sich bewegt und/oder wenn über einen definierten Zeitraum At2 im Detektionsbereich ein oder mehrere reflektierte Signale detektiert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen System und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren kann selbstverständlich vorgesehen sein, dass mehrere Sensoren Verwendung finden. Dabei ist denkbar, dass sämtliche, oder auch nur einzelne, Sensoren Signale senden und/oder empfangen. Für die Erfindung können insbesondere Ultraschallsensoren Verwendung finden.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Signale, bevor sie den Blockierungsfilter passieren, vorverarbeitet werden. Dazu kann beispielsweise Filter oder eine Signalverarbeitungseinheit Verwendung finden. Die Vorverarbeitung kann dabei im Sensor stattfinden.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist. Dazu zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen NahbereichserkennungsSystems,
bei dem ein Blockierungsfilter den Schaltzustand Durchlass aufweist; und
Figur 2 das System gemäß Figur 1, bei dem der
Blockierungsfilter den Schaltzustand vollständige Unterdrückung aufweist.
In den Figuren ist das erfindungsgemäße Nahbereichserkennungssystem für ein Fahrzeug mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Das System 10 umfasst wenigstens einen Sensor 12, der in einen Detektionsbereich Signale aussendet und an Gegenständen im Detektionsbereich reflektierte Signale empfängt. Erfindungsgemäß können mehrere am Fahrzeug vorgesehene Sensoren Verwendung finden, die Signale aussenden und/oder empfangen.
Das System umfasst außerdem eine Auswerteeinheit 14, die die ausgesendeten/empfangenen Signale des Sensors 12 auswertet. Über die Auswerteeinheit 14 kann beispielsweise der Abstand eines im Detektionsbereich erkannten Gegenstandes zum Fahrzeug bestimmt werden. Ferner ist denkbar, mit der Auswerteeinheit die Kontur eines im Detektionsbereich vorhandenen Gegenstandes zu bestimmen.
Das erfindungsgemäße System sieht ferner einen Blockierungsfilter 16 vor, der einer Ausgabeeinrichtung 18 vorgeschaltet ist. Die Ausgabeeinrichtung 18 dient dabei zur Kommunikation des Auswerteergebnisses an den Fahrzeuglenker. Die Ausgabeeinrichtung kann beispielsweise das Auswerteergebnis optisch, akustisch oder haptisch dem Fahrzeuglenker mitteilen. Die Ausgabeeinrichtung kann dabei beispielsweise ein Display, Warnleuchten und/oder Tongeber umfassen.
Der Blockierungsfilter 16 kann dabei auch in die Auswerteeinheit 14 integriert sein.
Der Blockierungsfilter 16 kann zwei Schaltzustände aufweisen, nämlich einen ersten Sehaltzustand des vollständigen Durchlasses und einen zweiten Schaltzustand der vollständigen Unterdrückung. Der Schaltzustand des vollständigen Durchlasses ist in Figur 1 durch eine durchgehende Verbindung der Auswerteeinheit und der Ausgabeeinrichtung dargestellt. Der Schaltzustand der vollständigen Unterdrückung ist in Figur 2 durch eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung der Auswerteeinheit 14 und der Ausgabeeinrichtung 18 angedeutet.
Ein Umschalten des Blockierungsfilters 16 aus dem Schaltzustand des vollständigen Durchlasses in den Schaltzustand der vollständigen Unterdrückung erfolgt gemäß der Erfindung dann, wenn zum einen das Fahrzeug steht und wenn zum anderen über einen definierten Zeitraum At1 im Detektionsbereich des Sensors 12 kein reflektiertes Signal detektiert wurde. Der definierte Zeitraum Δtj kann dabei beispielsweise 1 Sekunde betragen. Sind die genannten beiden Bedingungen erfüllt, so wechselt folglich der Schaltzustand des vollständigen Durchlasses gemäß Figur 1 in den Schaltzustand der vollständigen Unterdrückung gemäß Figur 2. Beim Schaltzustand gemäß Figur 2 gibt aufgrund der vollständigen Unterdrückung durch den Filter 16 die Ausgabeeinrichtung 18 keine Mitteilung an den Fahrzeuglenker.
Zur Bestimmung, ob das Fahrzeug sich bewegt oder steht, kann beispielsweise die Geschwindigkeit v oder der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg s der Ausgabewerteeinheit 14 mitgeteilt werden. Aus der bekannten Geschwindigkeit v und/oder dem bekannten zurückgelegten Weg s kann auch die Genauigkeit oder Empfindlichkeit des Systems ermittelt und/oder eingestellt werden. Insbesondere kann ein Ansteuern des
Blockierungsfilters über die Auswerteeinheit 14, wie es durch den Pfeil 20 angedeutet ist, erfolgen.
Ein Wechsel des Schaltzustandes von der Unterdrückung in den Durchlass erfolgt gemäß der Erfindung dann, wenn das Fahrzeug sich bewegt und/oder wenn über einen definierten Zeitraum
At2 im Detektionsbereich ein oder mehrere reflektierte Signale detektiert wurden. Folglich erfolgt der Wechsel des Schaltzustandes bei Vorliegen von lediglich einer der beiden genannten Bedingungen. Der Zeitraum Δt2 kann hierbei ebenfalls im Bereich von 1 Sekunde liegen.
Das beschriebene, erfindungsgemäße System mit zugehörigem Verfahren zum Betreiben des Systems hat den Vorteil, dass der Fahrzeuglenker nicht unnötigerweise bei auftretenden Störsignalen durch die Ausgabeeinrichtung abgelenkt wird.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass im Schaltzustand der vollständigen Unterdrückung alle möglichen, auftretenden Störsignale zu einhundert Prozent unterdrückt werden.
Kommt das Fahrzeug zum Stehen und wird kein Hindernis im Detektionsbereich erkannt, so wechselt der Blockierungsfilter vom Durchlasszustand zur vollständigen Unterdrückung, wenn nach At1 kein Hindernis detektiert worden ist. Tritt ein Hindernis innerhalb At1 auf, so wird es angezeigt.
Tritt ein Hindernis bei stehendem Fahrzeug und bei vollständiger Unterdrückung des Blockierungsfilters in den Detektionsbereich des Sensors 12 ein, so wird dies dem
Fahrzeuglenker erst nach Verstreichen des Zeitraums At2 mitgeteilt.
In jedem Falle wechselt der Blockierungsfilter vom Schaltzustand der Unterdrückung in den Schaltzustand des Durchlasses, sobald sich das Fahrzeug in Bewegung setzt; im Detektionsbereich vorhandene Objekte werden dann sofort dem
Fahrzeuglenker gemeldet. Sind im Detektionsbereich keine Gegenstände vorhanden, so wird für den Fahrzeuglenker der Wechsel des Schaltzustandes nicht bemerkbar. Da ein Wechseln des Sehaltzustande von Durchlass zu Unterdrückung auch nur dann erfolgen kann, wenn kein Signal detektiert wird, ist dieser Wechsel für den Fahrzeuglenker ebenfalls nicht bemerkbar.
Die Erfindung ist insbesondere in folgenden Situationen sehr vorteilhaft:
Das Fahrzeug fährt mit geringer Geschwindigkeit an eine rote Ampel und kommt zum Stillstand. Bei bekannten NahbereichserkennungsSystemen kann der Fall auftreten, dass das NahbereichsSystem aufgrund von anderen Fahrzeugen, die ebenfalls ein Nahbereichssystem aufweisen, gestört wird. Das andere Fahrzeug kann sich dabei außerhalb des Erfassungsbereichs des Nahbereichssystems des eigenen Fahrzeugs befinden. Aufgrund von ausgesendeten Signalen des anderen NahbereichserkennungsSystems kann es vorkommen, dass das eigene System vom anderen System Signale empfängt, und dies als Gegenstände im Erfassungsbereich interpretiert. Ferner können Signale von anderen Störquellen, wie beispielsweise Druckluftstörer wie DruckluftSysteme von LKWs oder von Pressluftwerkzeugen, akustische Störer, zum Beispiel Motorräder, vorbeifahrende Fahrzeuge oder auch Induktionsstörer wie in die Fahrbahn eingelassene Induktionsschleifen auftreten.
Gemäß der Erfindung werden derart empfangene fremde Störsignale, die in der Regel nur kurzzeitig auftreten, dessen
Dauer also kleiner ist als der Zeitraum At1 , dem Fahrer nicht als Gegenstände im Erfassungsbereich mitgeteilt. Für den Fall, dass tatsächlich Signale über den Zeitraum At1 hinaus erfasst werden, wird dies dem Fahrzeuglenker verzögert gemeldet. Eine derart verzögerte Meldung, beispielsweise weil ein Fahrzeug
rückwärts rollt oder weil ein Fußgänger in den Erfassungsbereich des eigenen Systems gelangt, ist unschädlich, weil das Fahrzeug steht. Bei Inbewegungsetzung des Fahrzeuges wird der Filter sofort auf vollständigen Durchlass gesetzt; hierdurch werden Gegenstände im Detektionsbereich sofort mitgeteilt.
Ähnliche Situationen können bei Stau, bei kurzem Anhalten, beim Einparken oder dergleichen entstehen.