WO2016198522A1 - Fahrerassistenzsystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug sowie verfahren - Google Patents

Fahrerassistenzsystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug sowie verfahren Download PDF

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operating mode
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designed
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Lin Lin
Peter Horvath
Thomas Schuler
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    • G01S2013/932—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles using own vehicle data, e.g. ground speed, steering wheel direction

Definitions

  • the invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle for monitoring an environmental area of the motor vehicle, having an optical detection device on the vehicle side for emitting an optical signal into the surrounding area and for receiving the signal reflected in the surrounding area and a control device for operating the detection device in at least two
  • the invention also relates to a motor vehicle and a method for monitoring a surrounding area.
  • Driver assistance systems are already known in many ways from the prior art. Such driver assistance systems may be, for example, a parking assistant, a lane departure warning system or a distance cruise control.
  • a parking assistant may be, for example, a parking assistant, a lane departure warning system or a distance cruise control.
  • Driver assistance systems either support a driver of the motor vehicle only by issuing warning signals, for example, or in emergency situations
  • an environmental region of the motor vehicle is usually monitored, for example by means of optical detection devices.
  • optical detection device may for example be a laser scanner. That such a laser scanner can be operated in different operating modes, which are selected manually by a driver, is known from EP 2 204 672 B1.
  • An inventive driver assistance system for a motor vehicle is used for
  • Driver assistance system comprises a vehicle-side optical detection device for emitting an optical signal in the surrounding area and for receiving the signal reflected in the surrounding area and a control device for
  • control device is adapted to the detection device in a first mode
  • Operating mode with a first resolving power for detecting the Operate surrounding area with a first resolution and operate the detection device in a second operating mode with a higher resolution compared to the first resolution second resolution for detecting the surrounding area with a higher compared to the first resolution second resolution.
  • the driver assistance system serves to monitor the surrounding area of the motor vehicle, in particular to detect objects in the surrounding area of the motor vehicle.
  • the surrounding area of the motor vehicle may, for example, be subdivided into a vicinity close to the motor vehicle and adjacent to the motor vehicle and spaced apart from one another to the motor vehicle.
  • control device which, for example, by a
  • vehicle-side electronic control unit may be formed, adapted to change a resolution capability of the detection device by the
  • Control device operates the detection device in different operating modes. In order to provide the first, lower resolution, for example for the long range, the control device operates the detection device in the first operating mode. In order to provide the second, higher resolution, for example for the near range, the control device transfers the detection device into the second operating mode.
  • the detection device is advantageously configured in a particularly flexible manner and can be adapted particularly well and according to the situation to the respective application of the driver assistance system in terms of its resolving power. So it is not necessary in an advantageous manner, several
  • the detection device is adapted to the
  • the control device is designed to specify a first sampling rate for the detection device for providing the first resolution capability of the detection device, and to provide the detection device second resolution capability of the detection device to specify a higher compared to the first sampling rate second sampling rate for the detection device.
  • this means that the control device is designed to set the sampling rate or the sampling frequency at which the detection device uses the
  • Control device can be specified.
  • a sampling rate can be changed particularly easily by predetermining a corresponding control signal by the control device for the detection device, whereby the resolution can be adjusted easily and quickly.
  • control device is designed to provide the detection device for providing a detection area oriented along a vehicle longitudinal direction in the first operating mode with a first horizontal and / or vertical
  • the control device is thus designed in addition to a
  • the detection device which is arranged in its intended installation position, for example in a front region of the motor vehicle and whose detection range is aligned along the vehicle longitudinal direction, has a horizontal, along a vehicle transverse direction oriented opening angle and a vertical, along a vehicle vertical direction oriented opening angle.
  • the horizontal opening angle defines a horizontal extent of the detection area along the vehicle transverse direction.
  • the vertical opening angle defines a vertical extension of the detection area along the vehicle vertical direction. At least one of the opening angles is changed in the various operating modes by the control device.
  • the first, narrow horizontal and / or vertical opening angle is predetermined, so that the detection area extends as a narrow cone substantially in the vehicle longitudinal direction, in order, in particular, to detect more distant objects.
  • the horizontal and / or the vertical opening angle is predetermined, so that the detection area extends as a narrow cone substantially in the vehicle longitudinal direction, in order, in particular, to detect more distant objects.
  • the horizontal and / or the vertical opening angle is predetermined, so that the detection area extends as a narrow cone substantially in the vehicle longitudinal direction, in order, in particular, to detect more distant objects.
  • Opening angle increased so that the cone in the horizontal direction and / or in vertical direction stretches.
  • a lateral surrounding area of the motor vehicle can also be monitored. This allows objects in the lateral
  • control device is designed to, the
  • the control device is thus designed, in addition to the resolution, the range and thus a length of the detection area along the
  • the range is an extension of the respective detection range along the vehicle longitudinal direction.
  • the first operating mode in which, in particular, far-away objects are to be detected, the first, larger range and thus a long along the vehicle longitudinal direction detection range are given.
  • the second operating mode in which, in particular, objects located near the motor vehicle are to be detected, the second, lower range and thus one along the
  • the driver assistance system is designed to be particularly flexible.
  • the driver assistance system has at least two assistance functions.
  • the control device is designed to provide the first operating mode for a first assistance function of the driver assistance system and for providing the second operating mode for a second assistance function of the driver assistance system.
  • the driver assistance system is designed to monitor the surrounding area.
  • the control device is now designed to adapt the operating mode of the detection device to the respective assistance function.
  • the assistance functions may, for example, differ from one another in that different locations in the surrounding area are to be monitored and / or that the surrounding area is to be monitored with different accuracies.
  • the driver assistance system in the first assistance function can be designed, for example, for automatically keeping the motor vehicle distance on a highway.
  • the first assistance function can therefore be a Abstandstempomatfunktion the
  • Driver assistance system for example, to assist the driver in a
  • the second assistant function can therefore be a
  • Parking assistance function of the driver assistance system For example, when Abstandstempomat only the presence of the object and the distance of the object, ie a vehicle ahead and its distance to be detected. Spatial dimensions or dimensions of the object are of minor interest. Thus, it is sufficient to operate the detection device in the first operating mode, in which the detection device the
  • Detection device detects the surrounding area with the higher resolution.
  • the opening angle and / or the range can be changed. From this embodiment, there is the advantage that a detection device can be used for a plurality of assistance functions and the detection device can be flexibly adapted to the respective assistance function.
  • the driver assistance system preferably has a sensor device for measuring a current speed of the motor vehicle.
  • the control device is designed to operate the detection device as a function of the detected speed in the respective operating mode.
  • Modified operating mode as a function of the detected speed of the motor vehicle. Based on the detected speed provided by the sensor device, the control device can quickly and easily specify the assigned operating mode for the detection device.
  • control device is preferably designed to operate the detection device in the first operating mode when the detected speed at least exceeds a predetermined threshold value, and to operate the detection device in the second operating mode when the detected speed falls below the predetermined threshold value.
  • the invention is based on the finding that, especially at high speeds, for example in a
  • the environment area is to be detected quickly, in particular, that objects are located in the surrounding area and how far away these objects are from the motor vehicle.
  • the environmental area should be particularly accurate, especially with exact positions and dimensions of the objects to be detected.
  • the threshold for the speed is given, from which the
  • Detection device between the respective operating modes should change. It is also possible to predefine a plurality of threshold values, so that a resolution capability, but also a spatial extent and position of the detection area, for example, can be adjusted stepwise.
  • the threshold values can be stored, for example, in a list on the basis of which, depending on the detected speed, the corresponding operating mode can be selected and by the
  • Control device for the detection device can be provided.
  • control device is designed to specify an angle between at least 0 ° and at most 10 ° as the first horizontal opening angle at a detected speed of more than 50 km / h and / or as the first vertical opening angle an angle between at least Specify 0 ° and at most 5 ° and specify at an acquired speed of at most 50 km / h as the second horizontal opening angle an angle between at least 1 1 ° and at most 60 ° and / or as the second v ertikale opening angle an angle between at least 6 ° and not more than 10 °.
  • Embodiment thus increases the horizontal and / or vertical extent of the detection range at low speed, ie at speeds up to 50 km / h.
  • the opening angles are thus in the second
  • Operating mode compared to the first operating mode of the detection device increases.
  • the horizontal and / or vertical extent can be increased continuously or stepwise as the speed decreases.
  • the driver assistance system is designed to detect and characterize the surrounding area of the motor vehicle.
  • the Environments area designed to provide the respective operating mode.
  • the surrounding area is thus characterized here in terms of its spatial position or its configuration.
  • the control device is to designed to operate the detection device in the first operating mode, when the detected surrounding area as an area on a freeway for the
  • the detection device was detected and characterized, and operate the detection device in the second mode of operation, when the surrounding area was detected and characterized as an area within a parking garage.
  • a highway such as a highway or a highway, it is particularly important to detect vehicles in front, even far away.
  • the first operating mode with the lower resolution capability for the detection device is provided on the expressway, in which additionally the opening angle can be reduced and / or the range can be increased.
  • a parking garage which
  • control device is designed to operate the detection device for detecting an object in the first operating mode, and to operate the detection device to detect the object again in the second operating mode after detecting the object.
  • the object in the surrounding area for example, first in the far field
  • the motor vehicle thereby moves towards the object and the detection device is transferred by the control device into the second operating mode, in which the detection device detects the object again, with the higher resolution.
  • the object is fixed by the detection device.
  • the driver assistance system is designed here to detect whether the driver of the motor vehicle reacts to the object. If
  • the driver assistance system is thus designed to be particularly secure.
  • the detection device is designed as a laser scanner with a light source and a deflection device for deflecting the light provided by the light source into the surrounding area, wherein the control device for operating the detection device in the respective operating mode for driving the
  • the laser scanner includes as the light source
  • a laser which is a laser beam, in particular in a
  • non-visible wavelength range sent to the deflector.
  • the deflecting device At the deflection of the laser beam is deflected into the surrounding area.
  • the deflecting device For detecting the surrounding area, the deflecting device is driven to change its orientation, so that the laser beam is deflected in different directions into the surrounding area and thus the surrounding area is scanned.
  • Both a resolution capability and a scanning range, ie a spatial extent and position of the detection area can be influenced by the deflection device. Therefore, it is particularly advantageous to control the deflection of the detection device to change the operating modes of the detection device.
  • the deflection device is preferably designed as a resonantly operated deflection mirror, in particular as a MEMS mirror (MEMS - microelectromechanical system).
  • the control device is designed to change a resonance frequency of the deflection mirror for changing the resolution and / or to change the deflection angle of a deflection amplitude of the deflection mirror and / or to change a range of motion of a rest deflection of the deflection mirror relative to a vehicle vertical direction. If, for example, the resolution is to be increased, then the sampling rate of the detection device can be increased by the
  • Deflection mirror is operated at a higher resonant frequency.
  • the control device is adapted to this higher resonance frequency for the
  • Specify deflection mirror To increase the opening angle is a
  • Displacement amplitude ie a horizontal Auslenkamplitude and / or a vertical Auslenkamplitude of the deflection mirror changed.
  • the quiescent deflection of the deflection mirror is changed to the vehicle vertical direction.
  • the quiescent deflection is a rest tilting of the deflecting mirror in the direction of a roadway of the motor vehicle. The more the deflection mirror is thus tilted in the direction of the roadway, the lower the range of the detection device.
  • the range can also be changed by the pulse power of the laser.
  • the invention also relates to a motor vehicle with a driver assistance system.
  • the motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
  • the invention also relates to a method for monitoring a
  • Detection device an optical signal along a transmission direction in a
  • the detection device Surrounding area of the motor vehicle is emitted and that in the Ambient area reflected optical signal is received and the detection device is operated in a first operating mode or in at least a second operating mode. In addition, in the first operating mode, the detection device is provided with a first resolution capability for detecting the
  • Operated ambient area with a first resolution and in the at least one second operating mode is operated with a larger resolution compared to the first resolution second resolution for detecting the surrounding area with a higher resolution compared to the first resolution.
  • Vehicle longitudinal direction (6), "vehicle transverse direction”, “vehicle vertical direction” (21), etc. are in accordance with the intended use and proper arrangement of the detection device on the motor vehicle and then at a in
  • Vehicle longitudinal direction of the motor vehicle observer given given positions and orientations.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of a
  • Fig. 2 is a schematic representation of an embodiment of the
  • Fig. 3 is a schematic representation of the embodiment of the
  • Fig. 4 shows the embodiment of the motor vehicle according to FIG. 2 in one
  • Fig. 5 shows the embodiment of the motor vehicle according to FIG. 3 in one
  • the driver assistance system 2 comprises an optical
  • Detection device 4 which is designed in the present case as a laser scanner.
  • the optical detection device 4 is designed by means of a
  • Deflection device 20 to deflect an optical signal, in particular a laser beam provided by a laser beam in the surrounding area 3 and to receive the reflected signal on an object in the surrounding area 3 signal again.
  • Detection area 5 of the optical detection device 4 is here in one
  • Vehicle longitudinal direction 6 oriented.
  • the driver assistance system 2 also has a control device 7, which is designed to operate the detection device 4 in a first operating mode 8 or in a second operating mode 9.
  • a control device 7 which is designed to operate the detection device 4 in a first operating mode 8 or in a second operating mode 9.
  • the first operating mode 8 is the
  • Control device 7 designed to operate the detection device 4 with a first resolution 10.
  • the Control device 7 is set to operate the detection device 4 with a higher resolution compared to the first resolving power 10 second power 1 1. This means that the detection device 4 in the first operating mode 8 detects the surrounding area 3 with a first resolution and in the second
  • Operating mode 9 detects the surrounding area 3 with a higher compared to the first resolution second resolution.
  • the operating modes 8, 9 are provided, for example, as a function of an assistance function of the driver assistance system 2.
  • the first operating mode 8 is provided when a remote area in the surrounding area 3 of FIG.
  • the second operating mode 9 is provided, for example, when a near zone in the surrounding area 3 of FIG.
  • Motor vehicle 1 for example, a parking assistance function of
  • the operating modes 8, 9 are provided as a function of a speed of the motor vehicle 1.
  • the driver assistance system 2 may have a sensor device 12 for detecting the speed of the motor vehicle 1.
  • the first operating mode 8 is provided at high speeds, in particular above 50 km / h
  • the second operating mode is provided at low speeds, in particular at most 50 km / h.
  • the surrounding area 3 of the motor vehicle 1 is to be detected quickly, in particular the presence of the object and a distance of the object to the motor vehicle 1, for example a preceding vehicle and its distance from the motor vehicle 1, are to be detected. Details, such as exact geometrical dimensions of the object, are of minor interest.
  • the surrounding area 3 should be detected particularly accurately, in particular exactly geometrical expansions or
  • the motor vehicle 1 shows the motor vehicle 1 in a plan view with the detection device 4 in the first operating mode 8.
  • Control device 7 operated with the first resolution 10, so that the detection device 4 detects the surrounding area 3 with a first resolution 13.
  • the control device 7 has a first sampling rate for the detection device 4 pretend.
  • the control device 7 For specifying the first sampling rate, the control device 7
  • the deflection device 20 which may be configured as a resonantly operated MEMS mirror, drive and a first resonant frequency for the
  • control device 7 is designed to operate the detection device 4 in the first operating mode 8 for providing the detection area 5 along the vehicle longitudinal direction 6 with a first range 14 and with a first horizontal opening angle 15, for example between 0 ° and 10 °.
  • FIG. 3 shows the motor vehicle 1 in a plan view with the detection device 4 in the second operating mode 9.
  • the detection device 4 with the second, compared to the first resolution capacity 10 larger second
  • the control device 7 can specify a higher second sampling rate for the detection device 4 than the first sampling rate.
  • the control device 7 can control, for example, the deflection device 20 and specify a higher second resonance frequency for the deflection device 20 than the first resonance frequency.
  • the control device 7 is designed to allow the detection device 4 in the second operating mode 9 to provide the detection area 5 along the
  • Vehicle longitudinal direction 6 with a smaller compared to the first range 14 second range 17 and with a compared to the first horizontal
  • FIG. 4 shows the motor vehicle 1 according to FIG. 2 in a side view.
  • Detection device 4 is operated by the control device 7 of the motor vehicle 1 in the first operating mode 8.
  • the control device 7 controls the
  • the first vertical opening angle 19 may be, for example, between 0 ° and 5 °.
  • a first deflection amplitude of the deflection device 20 in horizontal and vertical direction ie in a vehicle transverse direction and in a vehicle vertical direction 21, can be predetermined
  • a first quiescent deflection for the deflection device 20 of the detection device 4 can be specified.
  • the deflection device 20 is tilted relative to the vehicle vertical direction 21 by a first angle 22 in the direction of a roadway 23 of the motor vehicle 1. From this rest deflection or rest position, the deflection device 20 for deflecting the laser beam in the horizontal and vertical directions of the control device 7th
  • FIG. 5 shows the motor vehicle 1 according to FIG. 3 in a side view.
  • Detection device 4 is operated by the control device 7 of the motor vehicle 1 in the second operating mode 9.
  • the control device 7 controls the
  • Detection device 4 for providing the detection area 5 with a, compared to the first vertical opening angle 19 larger second vertical
  • Opening angle 24 may for example be between 6 ° and 10 °.
  • a second deflection amplitude of the deflection device 20, which is greater than the first deflection amplitude can be preset in the horizontal and vertical directions, ie in the vehicle transverse direction and in the vehicle vertical direction 21.
  • the detection area 5 is thus widened in the second operating mode 9 in comparison to the first operating mode 8, in particular by increasing the horizontal opening angle 18.
  • a lateral surrounding area of the motor vehicle 1 can also be monitored and objects can be reliably and reliably detected there.
  • a second quiescent deflection for the deflection device 20 of the detection device 4 can be specified.
  • the deflecting device 20 is related to the vehicle vertical direction 21 by a second angle 25, which is larger in comparison to the first angle 22, in the direction of the roadway 23 of FIG.
  • the range 17 of the detection range 5 is shortened and the detection range 5 is positioned closer to the motor vehicle 1.
  • the operating modes 8, 9 may depend on the driver assistance system
  • the Surrounding area 3 is characterized by the driver assistance system 2 and the operating mode 8, 9 is predetermined in dependence on the characterization of the surrounding area 3 by the control device 7. For example, the first
  • Expressway such as a highway
  • the second operating mode 9 are specified when the motor vehicle is in a parking garage.
  • the control device 7 can also be designed to operate the detection device 4 first in the first operating mode 8. If the detection device 4 has detected an object in this first operating mode 8, the control device 7 can transfer the detection device 4 into the second operating mode 9, in which the detection device 4 detects the object again, with the higher resolution 16. The object is thus fixed. Thus, the driver assistance system 2 can evaluate whether the driver of the motor vehicle 1 reacts to the object and if necessary intervene,
  • the motor vehicle 1 automatically decelerate.
  • the invention thus shows that a detection device 4, in particular its detection range 5, dynamically, for example, to be provided
  • Assistance functions and / or a speed and / or to the surrounding area 3 can be adjusted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) zum Überwachen eines Umgebungsbereiches (3) des Kraftfahrzeugs (1) mit einer fahrzeugseitigen optischen Detektionseinrichtung (4) zum Aussenden eines optischen Signals in den Umgebungsbereich (3) und zum Empfangen des in dem Umgebungsbereich (3) reflektierten Signals und mit einer Steuereinrichtung (7) zum Betreiben der Detektionseinrichtung (4) in zumindest zwei Betriebsmodi (8, 9), wobei die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) in einem ersten Betriebsmodus (8) mit einem ersten Auflösungsvermögen (10) zum Erfassen des Umgebungsbereiches (3) mit einer ersten Auflösung (13) zu betreiben und die Detektionseinrichtung (4) in einem zweiten Betriebsmodus (9) mit einem im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen (10) höheren zweiten Auflösungsvermögen (11) zum Erfassen des Umgebungsbereiches (3) mit einer im Vergleich zur ersten Auflösung (13) höheren zweiten Auflösung (16) zu betreiben. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug (1) sowie ein Verfahren.

Description

Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Verfahren
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Überwachen eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs, mit einer fahrzeugseitigen optischen Detektionseinrichtung zum Aussenden eines optischen Signals in den Umgebungsbereich und zum Empfangen des in dem Umgebungsbereich reflektierten Signals und mit einer Steuereinrichtung zum Betreiben der Detektionseinrichtung in zumindest zwei
Betriebsmodi. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Überwachen eines Umgebungsbereiches.
Fahrerassistenzsysteme sind in vielfältiger Weise bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Solche Fahrerassistenzsysteme können beispielsweise ein Parkassistent, ein Spurhalteassistent oder ein Abstandstempomat sein. Dabei können die
Fahrerassistenzsysteme einen Fahrer des Kraftfahrzeugs entweder nur unterstützen, indem sie beispielsweise Warnsignale ausgeben oder bei Notsituationen in einen
Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs eingreifen, oder das Führen des Kraftfahrzeugs vollständig selbst übernehmen. Dazu wird in der Regel ein Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs, beispielsweise mittels optischer Detektionseinrichtungen, überwacht. Eine solche optische Detektionseinrichtung kann beispielsweise ein Laserscanner sein. Dass ein solcher Laserscanner in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden kann, welche von einem Fahrer manuell ausgewählt werden, ist aus der EP 2 204 672 B1 bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Umgebungsbereich eines
Kraftfahrzeugs situationsbedingt besonders flexibel und zuverlässig zu erfassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrerassistenzsystem, ein
Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug dient zum
Überwachen eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs. Das
Fahrerassistenzsystem umfasst eine fahrzeugseitige optische Detektionseinrichtung zum Aussenden eines optischen Signals in den Umgebungsbereich und zum Empfangen des in dem Umgebungsbereich reflektierten Signals und eine Steuereinrichtung zum
Betreiben der Detektionseinrichtung in zumindest zwei Betriebsmodi. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung in einem ersten
Betriebsmodus mit einem ersten Auflösungsvermögen zum Erfassen des Umgebungsbereiches mit einer ersten Auflösung zu betreiben und die Detektionseinrichtung in einem zweiten Betriebsmodus mit einem im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen höheren zweiten Auflösungsvermögen zum Erfassen des Umgebungsbereiches mit einer im Vergleich zur ersten Auflösung höheren zweiten Auflösung zu betreiben.
Das Fahrerassistenzsystem dient zum Überwachen des Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs, insbesondere zum Erfassen von Objekten in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise in einen Nahbereich nahe dem Kraftfahrzeug und angrenzend an das Kraftfahrzeug und in einen Fernbereich beabstandet zu dem Kraftfahrzeug unterteilt werden. Im Fernbereich ist es dabei beispielsweise wichtig, dass Objekte sowie deren Abstand zum Kraftfahrzeug schnell und zuverlässig erfasst werden. Im Nahbereich ist es dabei beispielsweise wichtig, dass Objekte, insbesondere deren Abmessungen beziehungsweise räumlichen Ausdehnungen, sowie deren Abstand zum Kraftfahrzeug besonders genau erfasst werden. Dies bedeutet, dass der Nahbereich mit einer höheren Auflösung erfasst werden soll, als der Fernbereich.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung, welche beispielsweise durch ein
fahrzeugseitiges elektronisches Steuergerät ausgebildet sein kann, dazu ausgelegt, ein Auflösungsvermögen der Detektionseinrichtung zu verändern, indem die
Steuereinrichtung die Detektionseinrichtung in verschiedenen Betriebsmodi betreibt. Um die erste, niedrigere Auflösung, beispielsweise für den Fernbereich, bereitzustellen, betreibt die Steuereinrichtung die Detektionseinrichtung in dem ersten Betriebsmodus. Um die zweite, höhere Auflösung, beispielsweise für den Nahbereich, bereitzustellen, überführt die Steuereinrichtung die Detektionseinrichtung in den zweiten Betriebsmodus.
Durch die Steuereinrichtung ist also die Detektionseinrichtung in vorteilhafter Weise besonders flexibel ausgestaltet und kann in ihrem Auflösungsvermögen besonders gut und situationsbedingt an die jeweilige Anwendung des Fahrerassistenzsystems angepasst werden. Es ist also in vorteilhafter Weise nicht notwendig, mehrere
Detektionseinrichtungen mit unterschiedlichen Auflösungsvermögen bereitzustellen.
Besonders bevorzugt ist die Detektionseinrichtung dazu ausgelegt, den
Umgebungsbereich mit dem optischen Signal abzutasten. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, zum Bereitstellen des ersten Auflösungsvermögens der Detektionseinrichtung eine erste Abtastrate für die Detektionseinrichtung vorzugeben und zum Bereitstellen des zweiten Auflösungsvermögens der Detektionseinrichtung eine im Vergleich zur ersten Abtastrate höhere zweite Abtastrate für die Detektionseinrichtung vorzugeben. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Abtastrate beziehungsweise die Abtastfrequenz, mit welcher die Detektionseinrichtung den
Umgebungsbereich abtastet, zu verändern. Je höher dabei das Auflösungsvermögen der Detektionseinrichtung eingestellt werden soll, desto höher kann die Abtastrate beziehungsweise die Abtastfrequenz für die Detektionseinrichtung durch die
Steuereinrichtung vorgegeben werden. Eine Abtastrate kann besonders einfach durch Vorgeben eines entsprechenden Steuersignals durch die Steuereinrichtung für die Detektionseinrichtung verändert werden, wodurch die Auflösung einfach und schnell angepasst werden kann.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung zum Bereitstellen eines entlang einer Fahrzeuglängsrichtung orientierten Erfassungsbereiches in dem ersten Betriebsmodus mit einem ersten horizontalen und/oder vertikalen
Öffnungswinkel zu betreiben und in dem zweiten Betriebsmodus zum Bereitstellen des Erfassungsbereiches mit einem in Vergleich zum ersten horizontalen und/oder vertikalen Öffnungswinkel größeren zweiten horizontalen und/oder vertikalen Öffnungswinkel zu betreiben. Die Steuereinrichtung ist also dazu ausgelegt, zusätzlich zu einem
Auflösungsvermögen der Detektionseinrichtung auch die Öffnungswinkel und damit die horizontale und/oder vertikale Ausdehnung des Erfassungsbereiches zu verändern. Die Detektionseinrichtung, welche in ihrer bestimmungsgemäßen Einbaulage beispielsweise in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und deren Erfassungsbereich dabei entlang der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist, weist einen horizontalen, entlang einer Fahrzeugquerrichtung orientierten Öffnungswinkel und einen vertikalen, entlang einer Fahrzeughochrichtung orientierten Öffnungswinkel auf. Durch den horizontalen Öffnungswinkel wird eine horizontale Ausdehnung des Erfassungsbereiches entlang der Fahrzeugquerrichtung festgelegt. Durch den vertikalen Öffnungswinkel wird eine vertikale Ausdehnung des Erfassungsbereiches entlang der Fahrzeughochrichtung festgelegt. Zumindest einer der Öffnungswinkel wird in den verschiedenen Betriebsmodi durch die Steuereinrichtung verändert. So wird im ersten Betriebsmodus, beispielsweise bei der Überwachung des Fernbereiches, der erste, schmale horizontale und/oder vertikale Öffnungswinkel vorgegeben, sodass sich der Erfassungsbereich als schmaler Kegel in wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ausdehnt, um insbesondere weiter entfernte Objekte zu erfassen. Im zweiten Betriebsmodus, beispielsweise bei der Überwachung des Nahbereiches, wird der horizontale und/oder der vertikale
Öffnungswinkel vergrößert, sodass sich der Kegel in horizontale Richtung und/oder in vertikale Richtung ausdehnt. Insbesondere durch das Vergrößern des horizontalen Öffnungswinkels im zweiten Betriebsmodus kann auch ein seitlicher Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs überwacht werden. Damit können Objekte in dem seitlichen
Umgebungsbereich besonders gut und mit einer hohen Auflösung erfasst werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die
Detektionseinrichtung in dem ersten Betriebsmodus zum Bereitstellen einer in
Fahrzeuglängsrichtung orientierten ersten Reichweite zu betreiben und in dem zweiten Betriebsmodus zum Bereitstellen einer in Fahrzeuglängsrichtung orientierten, im
Vergleich zur ersten Reichweite niedrigeren zweiten Reichweite zu betreiben. Die Steuereinrichtung ist also dazu ausgelegt, zusätzlich zu dem Auflösungsvermögen die Reichweite und damit eine Länge des Erfassungsbereiches entlang der
Fahrzeuglängsrichtung zu verändern. Die Reichweite ist dabei eine Ausdehnung des jeweiligen Erfassungsbereiches entlang der Fahrzeuglängsrichtung. In dem ersten Betriebsmodus, in welchem insbesondere weit entfernte Objekte erfasst werden sollen, werden die erste, größere Reichweite und damit ein entlang der Fahrzeuglängsrichtung lang ausgedehnter Erfassungsbereich vorgegeben. In dem zweiten Betriebsmodus, in welchem insbesondere sich nahe dem Kraftfahrzeug befindliche Objekte erfasst werden sollen, werden die zweite, niedrigere Reichweite und damit ein entlang der
Fahrzeuglängsrichtungen kürzerer Erfassungsbereich vorgegeben. Durch das Verändern der verschiedenen Parameter der Detektionseinrichtung ist das Fahrerassistenzsystem besonders flexibel gestaltet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Fahrerassistenzsystem zumindest zwei Assistenzfunktionen auf. Die Steuereinrichtung ist zum Bereitstellen des ersten Betriebsmodus für eine erste Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems und zum Bereitstellen des zweiten Betriebsmodus für eine zweite Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems ausgestaltet. Das Fahrerassistenzsystem ist zum Überwachen des Umgebungsbereiches ausgestaltet. Die Steuereinrichtung ist nun dazu ausgelegt, den Betriebsmodus der Detektionseinrichtung an die jeweilige Assistenzfunktion anzupassen. Die Assistenzfunktionen können sich beispielsweise dahingehend voneinander unterscheiden, dass unterschiedliche Stellen im Umgebungsbereich überwacht werden sollen und/oder dass der Umgebungsbereich mit unterschiedlichen Genauigkeiten überwacht werden soll.
So kann das Fahrerassistenzsystem in der ersten Assistenzfunktion beispielsweise zum automatischen Abstandshalten des Kraftfahrzeugs auf einer Autobahn ausgelegt sein. Die erste Assistenzfunktion kann also eine Abstandstempomatfunktion des
Fahrerassistenzsystems sein. In der zweiten Assistenzfunktion kann das
Fahrerassistenzsystem beispielsweise zum Unterstützen des Fahrers bei einem
Einparkvorgang ausgestaltet sein. Die zweite Assistenzfunktion kann also eine
Parkassistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems sein. Dabei soll beispielsweise beim Abstandstempomat lediglich das Vorhandensein des Objektes sowie der Abstand des Objektes, also ein vorausfahrendes Fahrzeug sowie dessen Abstand, erfasst werden. Räumliche Ausdehnungen beziehungsweise Dimensionen des Objektes sind von untergeordnetem Interesse. Damit ist es ausreichend, die Detektionseinrichtung in dem ersten Betriebsmodus zu betreiben, in welchem die Detektionseinrichtung den
Umgebungsbereich mit der geringeren Auflösung erfasst. Beim Parkassistenten hingegen ist es wichtig, zusätzlich räumliche Dimensionen und Abmessungen des Objektes zu erfassen, um beispielsweise beim Einparken ein ungewolltes Streifen des Objektes oder eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Objekt zu verhindern. Dazu wird die
Detektionseinrichtung in den zweiten Betriebsmodus überführt, in welchen die
Detektionseinrichtung den Umgebungsbereich mit der höheren Auflösung erfasst.
Zusätzlich können auch die Öffnungswinkel und/oder die Reichweite verändert werden. Aus dieser Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass eine Detektionseinrichtung für mehrere Assistenzfunktionen eingesetzt werden kann und die Detektionseinrichtung flexibel an die jeweilige Assistenzfunktion angepasst werden kann.
Vorzugsweise weist das Fahrerassistenzsystem eine Sensoreinrichtung zur Messung einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit in dem jeweiligen Betriebsmodus zu betreiben. Anders ausgedrückt wird der
Betriebsmodus in Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verändert. Basierend auf der von der Sensoreinrichtung bereitgestellten, erfassten Geschwindigkeit kann die Steuereinrichtung schnell und einfach den zugeordneten Betriebsmodus für die Detektionseinrichtung vorgegeben.
Dabei ist die Steuereinrichtung bevorzugt dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung in dem ersten Betriebsmodus zu betreiben, wenn die erfasste Geschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert zumindest überschreitet, und die Detektionseinrichtung in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, wenn die erfasste Geschwindigkeit den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass gerade bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise bei einer
Autobahnfahrt des Kraftfahrzeugs, der Umgebungsbereich schnell erfasst werden soll, insbesondere dass sich Objekte in dem Umgebungsbereich befinden und wie weit diese Objekte von dem Kraftfahrzeug entfernt sind. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, beispielsweise beim Einparken, soll der Umgebungsbereich besonders genau, insbesondere mit exakten Positionen und Abmessungen der Objekte, erfasst werden. Dazu wird der Schwellwert für die Geschwindigkeit vorgegeben, ab welchem die
Detektionseinrichtung zwischen den jeweiligen Betriebsmodi wechseln soll. Es können auch mehrere Schwellwerte vorgegeben werden, sodass ein Auflösungsvermögen, aber auch eine räumliche Ausdehnung und Lage des Erfassungsbereichs beispielsweise stufenweise angepasst werden können. Die Schwellwerte können beispielsweise in einer Liste hinterlegt sein, anhand welcher in Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit der entsprechende Betriebsmodus ausgewählt werden kann und von der
Steuereinrichtung für die Detektionseinrichtung bereitgestellt werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, bei einer erfassten Geschwindigkeit von über 50 km/h als den ersten horizontalen Öffnungswinkel einen Winkel zwischen zumindest 0°und höchstens 10 °vorzugeben und/oder als den ersten vertikalen Öffnungswinkel einen Winkel zwischen zumindest 0°und höchstens 5° vorzugeben und bei einer erfassten Geschwindigkeit von höchstens 50 km/h als den zweiten horizontalen Öffnungswinkel einen Winkel zwischen zumindest 1 1 °und höchstens 60°vorzugeben und/oder als den zweiten v ertikalen Öffnungswinkel einen Winkel zwischen zumindest 6°und höchstens 10°vorz ugeben. Gemäß dieser
Ausführungsform wird also die horizontale und/oder die vertikale Ausdehnung des Erfassungsbereiches bei niedriger Geschwindigkeit, also bei Geschwindigkeiten bis höchsten 50 km/h, vergrößert. Die Öffnungswinkel werden also in dem zweiten
Betriebsmodus im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus der Detektionseinrichtung vergrößert. Somit kann bei geringem Geschwindigkeiten insbesondere durch das Vergrößern des horizontalen Öffnungswinkels zusätzlich der seitliche Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs überwacht werden. Dabei kann die horizontale und/oder vertikale Ausdehnung bei sinkender Geschwindigkeit kontinuierlich oder stufenweise vergrößert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt, den Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen und zu charakterisieren. Die
Steuereinrichtung ist in Abhängigkeit von der Charakterisierung des
Umgebungsbereiches zum Bereitstellen des jeweiligen Betriebsmodus ausgebildet. Der Umgebungsbereich wird hier also hinsichtlich seiner räumlichen Lage beziehungsweise seiner Ausgestaltung charakterisiert. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung in dem ersten Betriebsmodus zu betreiben, wenn der erfasste Umgebungsbereich als ein Bereich auf einer Schnellstraße für das
Kraftfahrzeug erfasst und charakterisiert wurde, und die die Detektionseinrichtung in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, wenn der Umgebungsbereich als ein Bereich innerhalb eines Parkhauses erfasst und charakterisiert wurde. Auf einer Schnellstraße, beispielsweise einer Autobahn oder eine Landstraße, ist es besonders wichtig, vorausfahrende, auch weit entfernte Kraftfahrzeuge zu erfassen. Dabei wird auf der Schnellstraße der erste Betriebsmodus mit dem geringeren Auflösungsvermögen für die Detektionseinrichtung bereitgestellt, in welchem zusätzlich der Öffnungswinkel verringert und/oder die Reichweite vergrößert sein kann. In einem Parkhaus, welches
beispielsweise eine Vielzahl von Hindernissen aufweisen kann, wird der erste
Betriebsmodus mit dem größeren Auflösungsvermögen bereitgestellt, in welchem zusätzlich der Öffnungswinkel vergrößert und/oder die Reichweite verringert sein kann. So kann die Detektionseinrichtung besonders flexibel an die Ausgestaltung des
Umgebungsbereiches angepasst werden.
Auch kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung zum Erfassen eines Objektes in dem ersten Betriebsmodus zu betreiben, und nach Erfassen des Objektes die Detektionseinrichtung zum erneuten Erfassen des Objektes in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben. Hier wird also das Objekt in dem Umgebungsbereich beispielsweise zuerst in dem Fernbereich,
beispielsweise auf einer Schnellstraße, erfasst. Das Kraftfahrzeug bewegt sich dabei auf das Objekt zu und die Detektionseinrichtung wird von der Steuereinrichtung in den zweiten Betriebsmodus überführt, in welchem die Detektionseinrichtung das Objekt erneut, mit der höheren Auflösung, erfasst. Anders ausgedrückt wird das Objekt also von der Detektionseinrichtung fixiert. Das Fahrerassistenzsystem ist hier dazu ausgelegt, zu erkennen, ob der Fahrer des Kraftfahrzeugs auf das Objekt reagiert. Wenn
beispielsweise das Objekt in dem zweiten Betriebsmodus mit dem höheren
Auflösungsvermögen immer noch erfasst wird, so kann beispielsweise durch das Fahrerassistenzsystem eine automatische Bremsung des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Das Fahrerassistenzsystem ist somit besonders sicher gestaltet.
Vorzugsweise ist die Detektionseinrichtung als ein Laserscanner mit einer Lichtquelle und einer Ablenkeinrichtung zum Ablenken des von der Lichtquelle bereitgestellten Lichtes in den Umgebungsbereich ausgestaltet, wobei die Steuereinrichtung zum Betreiben der Detektionseinrichtung in dem jeweiligen Betriebsmodus zum Ansteuern der
Ablenkeinrichtung ausgebildet ist. Der Laserscanner umfasst als die Lichtquelle beispielsweise einen Laser, welcher einen Laserstrahl, insbesondere in einem
nichtsichtbaren Wellenlängenbereich, auf die Ablenkeinrichtung aussendet. An der Ablenkeinrichtung wird der Laserstrahl in den Umgebungsbereich abgelenkt. Zum Erfassen des Umgebungsbereiches wird die Ablenkeinrichtung zum Verändern ihrer Orientierung angetrieben, sodass der Laserstrahl in unterschiedliche Richtungen in den Umgebungsbereich abgelenkt wird und somit der Umgebungsbereich abgescannt wird. Durch die Ablenkeinrichtung kann sowohl eine Auflösungsvermögen als auch ein Abscanbereich, also eine räumliche Ausdehnung und Lage des Erfassungsbereiches, beeinflusst werden. Daher ist es besonders vorteilhaft, zum Verändern der Betriebsmodi der Detektionseinrichtung die Ablenkeinrichtung der Detektionseinrichtung anzusteuern.
Dabei ist die Ablenkeinrichtung bevorzugt als ein resonant betriebener Umlenkspiegel insbesondere als ein MEMS-Spiegel (MEMS - Mikroelektromechanisches System) ausgebildet. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, zum Verändern der Auflösung eine Resonanzfrequenz des Umlenkspiegels zu verändern und/oder zum Verändern des Öffnungswinkels eine Auslenkamplitude des Umlenkspiegels zu verändern und/oder zum Verändern einer Reichweite eine Ruheauslenkung des Umlenkspiegels bezogen auf eine Fahrzeughochrichtung zu verändern. Wenn beispielsweise die Auflösung erhöht werden soll, so kann die Abtastrate der Detektionseinrichtung erhöht werden, indem der
Umlenkspiegel mit einer höheren Resonanzfrequenz betrieben wird. Dabei ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, diese höhere Resonanzfrequenz für den
Umlenkspiegel vorzugeben. Zum Vergrößern des Öffnungswinkels wird eine
Auslenkamplitude, also eine horizontale Auslenkamplitude und/oder eine vertikale Auslenkamplitude des Umlenkspiegels, verändert. Zum Verändern der Reichweite wird die Ruheauslenkung des Umlenkspiegels zu der Fahrzeughochrichtung verändert. Die Ruheauslenkung ist dabei eine Ruheverkippung des Umlenkspiegels in Richtung einer Fahrbahn des Kraftfahrzeugs. Je mehr der Umlenkspiegel also in Richtung der Fahrbahn verkippt ist, desto geringer wird die Reichweite der Detektionseinrichtung. Die Reichweite kann auch durch Pulsleistung des Lasers verändert werden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgestaltet.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Überwachen eines
Umgebungsbereiches, bei welchem mittels einer fahrzeugseitigen optischen
Detektionseinrichtung ein optisches Signal entlang einer Senderichtung in einen
Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs ausgesendet wird und das in dem Umgebungsbereich reflektierte optische Signal empfangen wird und die Detektionseinrichtung in einem ersten Betriebsmodus oder in zumindest einem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Darüber hinaus wird die Detektionseinrichtung in dem ersten Betriebsmodus mit einem ersten Auflösungsvermögen zum Erfassen des
Umgebungsbereiches mit einer ersten Auflösung betrieben und in dem zumindest einen zweiten Betriebsmodus mit einem im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen größeren zweiten Auflösungsvermögen zum Erfassen des Umgebungsbereiches mit einer im Vergleich zur ersten Auflösung höheren zweiten Auflösung betrieben wird.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren.
Mit Angaben„oben",„unten",„vorne",„hinten",„horizontal",„vertikal",
„Fahrzeuglängsrichtung" (6),„Fahrzeugquerrichtung",„Fahrzeughochrichtung" (21 ), etc. sind bei bestimmungsgemäßem Gebrauch und bestimmungsgemäßen Anordnen der Detektionseinrichtung an dem Kraftfahrzeug und dann bei einem in
Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs blickenden Beobachter gegebene Positionen und Orientierungen angegeben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Detektionseinrichtung in einem ersten Betriebsmodus in einer Draufsicht;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Detektionseinrichtung in einem zweiten Betriebsmodus in einer Draufsicht;
Fig. 4 die Ausführungsform des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 2 in einer
Seitenansicht; und
Fig. 5 die Ausführungsform des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 3 in einer
Seitenansicht.
In den Fig. sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 mit einem Fahrerassistenzsystem 2, welches zum Überwachen eines Umgebungsbereiches 3 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst eine optische
Detektionseinrichtung 4, welche im vorliegenden Fall als ein Laserscanner ausgestaltet ist. Die optische Detektionseinrichtung 4 ist dazu ausgelegt, mittels einer
Ablenkeinrichtung 20 ein optisches Signal, insbesondere ein von einem Laser bereitgestellten Laserstrahl, in den Umgebungsbereich 3 abzulenken und das an einem Objekt im Umgebungsbereich 3 reflektierte Signal wieder zu empfangen. Ein
Erfassungsbereich 5 der optischen Detektionseinrichtung 4 ist hier in einer
Fahrzeuglängsrichtung 6 orientiert.
Das Fahrerassistenzsystem 2 weist außerdem eine Steuereinrichtung 7 auf, welche dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung 4 in einem ersten Betriebsmodus 8 oder in einem zweiten Betriebsmodus 9 zu betreiben. In dem ersten Betriebsmodus 8 ist die
Steuereinrichtung 7 dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung 4 mit einem ersten Auflösungsvermögen 10 zu betreiben. In dem zweiten Betriebsmodus 9 ist die Steuereinrichtung 7 dazu gelegt, die Detektionseinrichtung 4 mit einem im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen 10 höheren zweiten Auflösungsvermögen 1 1 zu betreiben. Dies bedeutet, dass die Detektionseinrichtung 4 in dem ersten Betriebsmodus 8 den Umgebungsbereich 3 mit einer ersten Auflösung erfasst und in dem zweiten
Betriebsmodus 9 den Umgebungsbereich 3 mit einer im Vergleich zu ersten Auflösung höheren zweiten Auflösung erfasst.
Die Betriebsmodi 8, 9 werden beispielsweise in Abhängigkeit von einer Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems 2 bereitgestellt. So wird der erste Betriebsmodus 8 beispielsweise bereitgestellt, wenn ein Fernbereich im Umgebungsbereich 3 des
Kraftfahrzeugs 1 , beispielsweise für eine Abstandstempomatfunktion des
Fahrerassistenzsystems 2, überwacht werden soll. Der zweite Betriebsmodus 9 wird beispielsweise bereitgestellt, wenn ein Nahbereich im Umgebungsbereich 3 des
Kraftfahrzeugs 1 , beispielsweise für eine Parkassistenzfunktion des
Fahrerassistenzsystems 2, überwacht werden soll. Auch kann es vorgesehen sein, dass die Betriebsmodi 8, 9 in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt werden. Dazu kann das Fahrerassistenzsystem 2 eine Sensoreinrichtung 12 zum Erfassen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 aufweisen. So wird der erste Betriebsmodus 8 beispielsweise bei hohen Geschwindigkeiten, insbesondere über 50 km/h, bereitgestellt, und der zweite Betriebmodus bei niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere höchstens 50 km/h, bereitgestellt.
Im ersten Betriebsmodus 8 soll der Umgebungsbereich 3 des Kraftfahrzeugs 1 schnell erfasst werden, insbesondere soll das Vorhandensein des Objektes und ein Abstand des Objektes zu dem Kraftfahrzeug 1 , beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug sowie dessen Abstand zu dem Kraftfahrzeug 1 , erfasst werden. Details, beispielsweise genaue geometrische Abmessungen des Objektes, sind von untergeordnetem Interesse. Im zweiten Betriebsmodus 9 soll jedoch der Umgebungsbereich 3 besonders genau erfasst werden, insbesondere genau geometrische Ausdehnungen beziehungsweise
Dimensionen und Positionen des Objektes in dem Umgebungsbereich 3 des
Kraftfahrzeugs 1.
Fig. 2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer Draufsicht mit der Detektionseinrichtung 4 in dem ersten Betriebsmodus 8. Dabei wird die Detektionseinrichtung 4 von der
Steuereinrichtung 7 mit dem ersten Auflösungsvermögen 10 betrieben, sodass die Detektionseinrichtung 4 den Umgebungsbereich 3 mit einer ersten Auflösung 13 erfasst. Dazu kann die Steuereinrichtung 7 eine erste Abtastrate für die Detektionseinrichtung 4 vorgeben. Zum Vorgeben der ersten Abtastrate kann die Steuereinrichtung 7
beispielsweise die Ablenkeinrichtung 20, welche als resonant betriebener MEMS-Spiegel ausgestaltet sein kann, ansteuern und eine erste Resonanzfrequenz für die
Ablenkeinrichtung 20 vorgeben. Außerdem ist die Steuereinrichtung 7 dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung 4 in dem ersten Betriebsmodus 8 zum Bereitstellen des Erfassungsbereiches 5 entlang der Fahrzeuglängsrichtung 6 mit einer ersten Reichweite 14 und mit einem ersten horizontalen Öffnungswinkel 15, beispielsweise zwischen 0°und 10° zu betreiben.
In Fig. 3 ist das Kraftfahrzeug 1 in einer Draufsicht mit der Detektionseinrichtung 4 in dem zweiten Betriebsmodus 9 dargestellt. Dabei wird die Detektionseinrichtung 4 mit dem zweiten, im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen 10 größeren zweiten
Auflösungsvermögen 11 betrieben, sodass die Detektionseinrichtung 4 den
Umgebungsbereich 3 mit einer im Vergleich zur ersten Auflösung 13 höheren zweiten Auflösung 16 erfasst. Dazu kann die Steuereinrichtung 7 eine im Vergleich zur ersten Abtastrate höhere zweite Abtastrate für die Detektionseinrichtung 4 vorgeben. Zum Vorgeben der zweiten Abtastrate kann die Steuereinrichtung 7 beispielsweise die Ablenkeinrichtung 20 ansteuern und eine im Vergleich zur ersten Resonanzfrequenz höhere zweite Resonanzfrequenz für die Ablenkeinrichtung 20 vorgeben. Außerdem ist die Steuereinrichtung 7 dazu ausgelegt, die Detektionseinrichtung 4 in dem zweiten Betriebsmodus 9 zum Bereitstellen des Erfassungsbereiches 5 entlang der
Fahrzeuglängsrichtung 6 mit einer im Vergleich zur ersten Reichweite 14 kleineren zweiten Reichweite 17 und mit einem im Vergleich zum ersten horizontalen
Öffnungswinkel 15 größeren zweiten horizontalen Öffnungswinkel 18, beispielsweise zwischen 11 °und 60° zu betreiben.
Fig. 4 zeigt das Kraftfahrzeug 1 gemäß Fig. 2 in einer Seitenansicht. Die
Detektionseinrichtung 4 wird von der Steuereinrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 in dem ersten Betriebsmodus 8 betrieben. Die Steuereinrichtung 7 steuert dabei die
Detektionseinrichtung 4 zum Bereitstellen des Erfassungsbereiches 5 mit einem ersten vertikalen Öffnungswinkel 19 und mit der ersten Reichweite 14 an. Der erste vertikale Öffnungswinkel 19 kann beispielsweise zwischen 0°u nd 5°betragen. Zum Bereistellen des ersten horizontalen Öffnungswinkels 14 und des ersten vertikalen Öffnungswinkels 19 kann beispielsweise eine erste Auslenkamplitude der Ablenkeinrichtung 20 in horizontaler und vertikaler Richtung, also in einer Fahrzeugquerrichtung und in einer Fahrzeughochrichtung 21 , vorgegeben werden Zum Bereitstellen der ersten Reichweite 14 kann eine erste Ruheauslenkung für die Ablenkeinrichtung 20 der Detektionseinrichtung 4 vorgegeben werden. Dabei ist die Ablenkeinrichtung 20 bezogen zur Fahrzeughochrichtung 21 um einen ersten Winkel 22 in Richtung einer Fahrbahn 23 des Kraftfahrzeugs 1 gekippt. Von dieser Ruheauslenkung beziehungsweise Ruhelage aus, wird die Ablenkeinrichtung 20 zum Ablenken des Laserstrahls in horizontale und vertikale Richtung von der Steuereinrichtung 7
angesteuert.
Fig. 5 zeigt das Kraftfahrzeug 1 gemäß Fig. 3 in einer Seitenansicht. Die
Detektionseinrichtung 4 wird von der Steuereinrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 in dem zweiten Betriebsmodus 9 betrieben. Die Steuereinrichtung 7 steuert dabei die
Detektionseinrichtung 4 zum Bereitstellen des Erfassungsbereiches 5 mit einem, im Vergleich zum ersten vertikalen Öffnungswinkel 19 größeren zweiten vertikalen
Öffnungswinkel 24 und mit der zweiten Reichweite 17 an. Der zweite vertikale
Öffnungswinkel 24 kann beispielsweise zwischen 6°u nd 10° betragen. Zum Bereistellen des zweiten horizontalen Öffnungswinkels 18 und des zweiten vertikalen Öffnungswinkels 24 kann beispielsweise eine im Vergleich zur ersten Auslenkamplitude größere zweite Auslenkamplitude der Ablenkeinrichtung 20 in horizontaler und vertikaler Richtung, also in der Fahrzeugquerrichtung und in der Fahrzeughochrichtung 21 , vorgegeben werden. Der Erfassungsbereich 5 wird also im zweiten Betriebsmodus 9 im Vergleich zum ersten Betriebsmodus 8, insbesondere durch das Vergrößern des horizontalen Öffnungswinkels 18, verbreitert. Damit kann auch ein seitlicher Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs 1 überwacht werden und Objekte dort sicher und zuverlässig detektiert werden.
Zum Bereitstellen der zweiten Reichweite 17 kann eine zweite Ruheauslenkung für die Ablenkeinrichtung 20 der Detektionseinrichtung 4 vorgegeben werden. Dabei ist die Ablenkeinrichtung 20 bezogen zur Fahrzeughochrichtung 21 um einen im Vergleich zum ersten Winkel 22 größeren zweiten Winkel 25 in Richtung der Fahrbahn 23 des
Kraftfahrzeugs 1 gekippt. Die Ablenkeinrichtung 20 ist in dem zweiten Betriebsmodus 9 der Detektionseinrichtung 4 also stärker in Richtung der Fahrbahn 23 des Kraftfahrzeugs
1 geneigt als in dem ersten Betriebsmodus 8. Dadurch wird die Reichweite 17 des Erfassungsbereiches 5 verkürzt und der Erfassungsbereich 5 näher zum Kraftfahrzeug 1 hin positioniert.
Die Betriebsmodi 8, 9 können dabei in Abhängigkeit von der vom Fahrerassistenzsystem
2 bereitzustellenden Assistenzfunktion und/oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 vorgegeben werden. Auch kann vorgesehen sein, dass der Umgebungsbereich 3 von dem Fahrerassistenzsystem 2 charakterisiert wird und der Betriebsmodus 8, 9 in Abhängigkeit von der Charakterisierung des Umgebungsbereiches 3 von der Steuereinrichtung 7 vorgegeben wird. So kann beispielsweise der erste
Betriebsmodus 8 vorgegeben werden, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer
Schnellstraße, beispielsweise einer Autobahn befindet, und der zweite Betriebsmodus 9 vorgegeben werden, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem Parkhaus befindet.
Auch kann die Steuereinrichtung 7 dazu ausgelegt sein, die Detektionseinrichtung 4 zuerst in dem ersten Betriebsmodus 8 zu betreiben. Wenn die Detektionseinrichtung 4 in diesem ersten Betriebsmodus 8 ein Objekt erfasst hat, kann die Steuereinrichtung 7 die Detektionseinrichtung 4 in den zweiten Betriebsmodus 9 überführen, in welchem die Detektionseinrichtung 4 das Objekt erneut, mit der höheren Auflösung 16, erfasst. Das Objekt wird also fixiert. Somit kann das Fahrerassistenzsystem 2 bewerten, ob der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 auf das Objekt reagiert und gegebenenfalls eingreifen,
beispielsweise das Kraftfahrzeug 1 automatisch abbremsen.
Durch die Erfindung ist also gezeigt, dass eine Detektionseinrichtung 4, insbesondere deren Erfassungsbereich 5, dynamisch, beispielsweise an bereitzustellende
Assistenzfunktionen und/oder eine Geschwindigkeit und/oder an den Umgebungsbereich 3 angepasst werden kann.

Claims

Patentansprüche
Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ) zum Überwachen eines Umgebungsbereiches (3) des Kraftfahrzeugs (1 ) mit einer fahrzeugseitigen optischen Detektionseinrichtung (4) zum Aussenden eines optischen Signals in den Umgebungsbereich (3) und zum Empfangen des in dem Umgebungsbereich (3) reflektierten Signals und mit einer Steuereinrichtung (7) zum Betreiben der
Detektionseinrichtung (4) in zumindest zwei Betriebsmodi (8, 9),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) in einem ersten Betriebsmodus (8) der Betriebsmodi (8, 9) mit einem ersten
Auflösungsvermögen (10) zum Erfassen des Umgebungsbereiches (3) mit einer ersten Auflösung (13) zu betreiben und die Detektionseinrichtung (4) in einem zweiten Betriebsmodus (9) der Betriebsmodi (8, 9) mit einem im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen (10) höheren zweiten Auflösungsvermögen (11 ) zum Erfassen des Umgebungsbereiches (3) mit einer im Vergleich zur ersten Auflösung (13) höheren zweiten Auflösung (16) zu betreiben.
Fahrerassistenzsystem
(2) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Detektionseinrichtung (4) dazu ausgelegt ist, den Umgebungsbereich
(3) mit dem optischen Signal abzutasten, und die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, zum Bereitstellen der ersten Auflösung (13) eine erste Abtastrate für die
Detektionseinrichtung (4) vorzugeben und zum Bereitstellen der zweiten Auflösung (16) eine im Vergleich zu ersten Abtastrate höhere zweite Abtastrate für die Detektionseinrichtung (4) vorzugeben.
Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) zum Bereitstellen eines in eine Fahrzeuglängsrichtung (6) orientierten
Erfassungsbereiches (5) in dem ersten Betriebsmodus (8) mit einem ersten horizontalen und/oder vertikalen Öffnungswinkel (15, 19) zu betreiben und in dem zweiten Betriebsmodus (9) zum Bereitstellen des Erfassungsbereiches (5) mit einem in Vergleich zum ersten horizontalen und/oder vertikalen Öffnungswinkel (15, 19) größeren zweiten horizontalen und/oder vertikalen Öffnungswinkel (18, 24) zu betreiben.
4. Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) in dem ersten Betriebsmodus (8) zum Bereitstellen einer in Fahrzeuglängsrichtung (6) orientierten ersten Reichweite (14) zu betreiben und in dem zweiten Betriebsmodus (9) zum Bereitstellen einer in Fahrzeuglängsrichtung (6) orientierten, im Vergleich zur ersten Reichweite (14) niedrigeren zweiten Reichweite (17) zu betreiben.
5. Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrerassistenzsystem (2) eine erste Assistenzfunktion und zumindest eine zweite Assistenzfunktion aufweist und die Steuereinrichtung (7) zum Bereitstellen des ersten Betriebsmodus (8) für die erste Assistenzfunktion und zum Bereitstellen des zweiten Betriebsmodus (9) für die zumindest eine zweite Assistenzfunktion ausgestaltet ist.
6. Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrerassistenzsystem (2) eine Sensoreinrichtung (12) zur Messung einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1 ) aufweist und die
Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) in
Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit in dem jeweiligen Betriebsmodus (8, 9) zu betreiben.
7. Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) in dem ersten Betriebsmodus (8) zu betreiben, wenn die erfasste Geschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert zumindest überschreitet, und die Detektionseinrichtung (4) in dem zweiten Betriebsmodus (9) zu betreiben, wenn die erfasste Geschwindigkeit den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
8. Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, bei einer erfassten Geschwindigkeit von über 50 km/h als den ersten horizontalen Öffnungswinkel (15) einen Winkel zwischen zumindest 0°und höchstens 10°vorzugeben und/oder als den ersten vertikalen Öffnungswinkel (19) einen Winkel zwischen zumindest 0°und höchstens 5°vorzugeben und bei einer erfassten Geschwindigke it von höchstens 50 km/h als den zweiten horizontalen Öffnungswinkel (18) einen Winkel zwischen zumindest 11 ° und höchstens 60°vorzugeben und/oder als den zweit en vertikalen Öffnungswinkel (24) einen Winkel zwischen zumindest 6°und höchste ns 10°vorzugeben.
9. Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrerassistenzsystem (2) dazu ausgelegt ist, den Umgebungsbereich (3) zu erfassen und zu charakterisieren, und die Steuereinrichtung (7) in Abhängigkeit von der Charakterisierung des Umgebungsbereiches (3) zum Bereitstellen des jeweiligen Betriebsmodus (8, 9) ausgebildet ist.
10. Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) in dem ersten Betriebsmodus (8) zu betreiben, wenn der erfasste Umgebungsbereich (3) als ein Bereich auf einer Schnellstraße für das Kraftfahrzeug (1 ) erfasst und charakterisiert wurde, und die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die
Detektionseinrichtung (4) in dem zweiten Betriebsmodus (9) zu betreiben, wenn der Umgebungsbereich (3) als ein Bereich innerhalb eines Parkhauses erfasst und charakterisiert wurde.
11. Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (4) zum Erfassen eines Objektes in dem ersten Betriebsmodus (8) zu betreiben, und nach Erfassen des Objektes die Detektionseinrichtung (4) zum erneuten Erfassen des Objektes in dem zweiten Betriebsmodus (9) zu betreiben.
12. Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Detektionseinrichtung (4) als ein Laserscanner mit einer Lichtquelle und einer Ablenkeinrichtung (20) zum Ablenken des von der Lichtquelle bereitgestellten Lichtes in den Umgebungsbereich (3) ausgestaltet ist, wobei die Steuereinrichtung (7) zum Betreiben der Detektionseinrichtung (4) in dem jeweiligen Betriebsmodus (8, 9) zum Ansteuern der Ablenkeinrichtung (20) ausgebildet ist.
13. Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ablenkeinrichtung (20) als Umlenkspiegel, insbesondere als ein MEMS-Spiegel, ausgebildet ist und die Steuereinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, zum Verändern der Auflösung (13, 16) eine Resonanzfrequenz des Umlenkspiegels zu verändern und/oder zum Verändern eines Öffnungswinkels (15, 18, 19, 24) eine
Auslenkamplitude des Umlenkspiegels zu verändern und/oder zum Verändern einer Reichweite (14, 17) eine Ruheauslenkung des Umlenkspiegels zu einer
Fahrzeughochrichtung (21 ) zu verändern.
14. Kraftfahrzeug (1 ) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
15. Verfahren zum Überwachen eines Umgebungsbereiches (3) eines Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem mittels einer fahrzeugseitigen optischen Detektionseinrichtung (4) ein optisches Signal in den Umgebungsbereich (3) des Kraftfahrzeugs (1 ) ausgesendet wird und das in dem Umgebungsbereich (3) reflektierte optische Signal empfangen wird und die Detektionseinrichtung (4) in einem ersten
Betriebsmodus (8) oder in zumindest einem zweiten Betriebsmodus (9) betrieben wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Detektionseinrichtung (4) in dem ersten Betriebsmodus (8) mit einem ersten Auflösungsvermögen (10) zum Erfassen des Umgebungsbereiches (3) mit einer ersten Auflösung (13) betrieben wird und die Detektionseinrichtung (4) in dem zweiten Betriebsmodus (9) mit einem im Vergleich zum ersten Auflösungsvermögen (10) größeren zweiten Auflösungsvermögen (11 ) zum Erfassen des
Umgebungsbereiches (3) mit einer im Vergleich zur ersten Auflösung (13) höheren zweiten Auflösung (16) betrieben wird.
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