WO2021144235A1 - VERFAHREN ZUM DETEKTIEREN VON OBJEKTEN FAHRZEUGDETEKTIONSFELDES UMFASSEND EINEN INNENRAUM UND AUßENBEREICH EINES FAHRZEUGS - Google Patents

VERFAHREN ZUM DETEKTIEREN VON OBJEKTEN FAHRZEUGDETEKTIONSFELDES UMFASSEND EINEN INNENRAUM UND AUßENBEREICH EINES FAHRZEUGS Download PDF

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interior
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Enmanuel Garcia-Rus
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting objects in a vehicle detection field which comprises an interior and an exterior of a vehicle.
  • the present invention also relates to a detection system for detecting objects in a vehicle detection field.
  • the invention also relates to a driving support system comprising such a detection system and a vehicle with such a detection system or driving support system.
  • the present invention can relate to a computer program, comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out steps of the method.
  • the present invention can relate to a data carrier signal which the computer program transmits.
  • the present invention can comprise a computer-readable medium comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out steps of the method.
  • the US patent application US 2018/0072156 A1 discloses an A-pillar video surveillance system for a motor vehicle so that a driver can see the traffic situation, for example running children or approaching cars, from the sides of the vehicle.
  • left or right video cameras are mounted outside on the left or right side of the motor vehicle.
  • Each camera attachment has a generally laterally oriented miniature video camera viewing angle and a housing or cover which is arranged in the form of a flow-optimized covering over the associated camera to protect it and to minimize the amount of protrusions from the side of the vehicle.
  • the fairing also avoids unnecessary airflow turbulence, thus optimizing the vehicle.
  • the images viewed by these camera arrangements are displayed on a curved screen or monitor that is seamlessly integrated into the vehicle's A-pillars.
  • EP 1 974 998 A1 discloses a driving assistance method and a device for detecting an area which is masked out as a blind spot and which arises due to the presence of a pillar of a vehicle when looking into the mirror from the driver's position and looking through the pillar is produced.
  • the device detects a head position of a driver, detects the angle of the rearview mirror, calculates the area hidden as a blind spot from the detected head position of the driver and the detected angle of the rearview mirror and projects an image of the area corresponding to the blind spot onto the column, the projected Image is formed from image data that originate from at least one blind spot camera mounted on the outside of the vehicle.
  • Driving support methods and related driving support systems are thus systems that require additional sensors or sensor units, computing systems and screen systems in order to implement the aforementioned methods, for example to compensate for the blind spot. This means an increased energy requirement and thus a shorter range of the vehicle. Furthermore, additional components are required, which increases the costs for manufacturing and assembly. In addition, additional components increase the overall weight of the vehicle. Based on the above-mentioned prior art, the invention is therefore based on the object of specifying an improved method for detecting objects in a vehicle detection field, as well as a corresponding detection system or driving support system and vehicle.
  • a method for detecting objects in a first vehicle detection field comprises an interior and an exterior area of a vehicle.
  • the method comprises at least the following steps: Detecting an object (e.g. another vehicle or any other object in the vicinity or outside area of the vehicle) in the outside area (e.g. in the blind spot area or close range in front of the vehicle) of the first vehicle detection field (or in the outside area of the vehicle) with the first sensor unit as first detection data, as well as detecting an object (e.g. person or occupant of the vehicle, e.g. driver or user of the vehicle) in the interior of the first vehicle detection field (or in the interior of the vehicle) with the first sensor unit as second detection data.
  • an object e.g. another vehicle or any other object in the vicinity or outside area of the vehicle
  • the first sensor unit e.g. in the blind spot area or close range in front of the vehicle
  • an object e.g. person or occupant of the vehicle, e.g. driver or user of the vehicle
  • An object in the outer area of the first vehicle detection field e.g. in the blind spot area or close range
  • an object in the interior e.g. person or occupant
  • the first and second detection data are then processed in or with a computing unit.
  • a detection system for detecting objects in a first vehicle detection field which comprises an interior and an exterior area of a vehicle
  • the detection system comprises: a first sensor unit designed to detect an object (e.g. another vehicle or any other object in the vicinity or outside area of the vehicle) in the outside area (e.g. in the blind spot area or close range in front of the vehicle) of the first vehicle detection field (or in the outside area of the Vehicle) as first detection data, and for detecting an object (for example person or occupant of the vehicle, such as driver or user of the vehicle) in the interior of the first vehicle detection field (or in the interior of the vehicle) as the second Detection data.
  • the detection system or the sensor unit also includes a computing unit for processing the first and second detection data. Features or configurations of the method are also preferred for the detection system.
  • a driving support system for providing a driving support function is also comprising a detection system as described above.
  • the driving support system can furthermore have a control unit which is designed to provide the driving support function based on the (first and second) detection data.
  • the driving assistance system can also generally comprise means for performing the steps of the method described above.
  • the driving support function can be, for example, supporting autonomous or semi-autonomous driving, in particular corresponding autonomous or semi-autonomous vehicles.
  • the driving support function can be, for example, supporting a driver of the vehicle in different driving situations.
  • the driving support function can in particular be automatic emergency braking, automatic lane keeping (Lane Keep Assist) or the like.
  • a vehicle with the aforementioned detection system is specified.
  • a vehicle with the aforementioned driving assistance system is also specified according to the invention.
  • the vehicle can be, for example, an automobile or a truck.
  • a computer program can be specified according to the invention, comprising commands which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out steps of the method.
  • a computer program is a collection of instructions for performing a particular task, designed to solve a particular class of problems.
  • a program's instructions are designed to be carried out by a computer, which requires a computer to be able to run programs in order for it to function.
  • a data carrier signal can be specified which the computer program transmits.
  • a computer-readable Medium be specified, comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out steps of the method.
  • the basic idea of the present invention is to expand the function of sensor units so that the function of several sensor units is combined into fewer sensor units.
  • a previously separate environment detection sensor unit e.g. sensor unit for blind spot detection
  • a previously separate interior monitoring sensor unit e.g. sensor unit for occupant detection
  • the need for sensor units is halved.
  • the function of passenger detection is thus combined with road detection.
  • a basic idea of the present invention is to determine the corresponding position or positioning of the sensor unit, in particular on the A-pillar of the vehicle in the interior of the vehicle.
  • the functionality of the (autonomous or semi-autonomous) driving support system (e.g. emergency braking system) is also improved due to an optimally adjustable angle to the detection target.
  • a position of the sensor unit more in the direction of the front side or front of the hood of the vehicle has a better detection angle, for example when a pedestrian crosses a road with obstacles.
  • Such an obstacle can be a parked car, for example.
  • An (autonomous or semi-autonomous) emergency braking system is a predictive driving support system for motor vehicles that warns the driver in the event of danger, supports emergency braking, acts as a brake assistant and / or brakes automatically. This should avoid the collision with the obstacle and / or reduce the collision speed.
  • previously known vehicles with emergency brake assistants usually have separate sensors for determining distances, acceleration, steering angle, steering wheel angle and pedal positions.
  • a sensor unit (eg camera) of the driving support system can supply a drive system of the vehicle with sufficient information to reach its destination in order to drive the vehicle in a mode other than normal mode, for example in emergency mode.
  • a sensor unit (eg camera) of the driving support system can supply a drive system of the vehicle with sufficient information to reach its destination in order to drive the vehicle in a mode other than normal mode, for example in emergency mode.
  • the emergency mode is only suitable for driving the vehicle to a workshop or another parking space.
  • the sensor unit (s) can serve as redundant sensor unit (s) or as a backup of a main front camera.
  • the sensor unit (s) can also be used in addition to a conventional front camera. This means that the sensor unit (s) supports the redundancy or can be used in emergency mode.
  • the at least one sensor unit can detect through the interior and the exterior. This therefore saves additional sensor units. This results in lower weight and lower costs due to fewer detection system components and lower energy consumption due to less computing capacity.
  • the interior can also be referred to as the interior of the vehicle.
  • the interior can in particular be the space of the vehicle in which a person or occupant of the vehicle (e.g. driver or user) is located (e.g. passenger compartment).
  • the outside area can be limited to at least one area outside the vehicle that is adjacent to the sides of the vehicle, that is to say on the driver's side and the passenger's side. However, it is also possible that the outside area also relates to at least one area outside the vehicle, which is next to the front and / or rear of the vehicle.
  • At least one sensor unit is disclosed within the scope of the teaching of the invention, this means that this can apply to every sensor unit. If the vehicle thus has two or more sensor units, each of these sensor units can, but does not have to, have the respective claim features.
  • the method is also suitable for detecting objects in a second vehicle detection field, which comprises an interior and an exterior of the vehicle, by means of at least one second sensor unit of the vehicle.
  • the method can further include the following steps: detecting an object in the outer area of the second vehicle detection field with the second sensor unit as first detection data; and detecting an object in the interior of the second vehicle detection field with the second sensor unit as second detection data.
  • the system can thus include a second sensor unit, which can in particular be structurally identical to the first sensor unit.
  • This second sensor unit is also designed to detect an object in the outside area as well as an object in the inside area. In this way, optimal coverage of the area to be detected can be achieved.
  • the detection system (or corresponding driving assistance system or vehicle) can have at least one first sensor unit with a first vehicle detection field with the features of the sensor unit and a second sensor unit with a second vehicle detection field with the features of the sensor unit. Thanks to the two vehicle detection fields, as much interior and exterior area as possible can be detected. In areas where there is an intersection of the vehicle detection fields, a congruence check can optionally be carried out. This reduces possible false detections. If, for example, a driver has an anatomically justified partially drooping eyelid on only one side, a fault alarm can be avoided by detecting the other half of the face with the wide-open eyelid. This is also called a congruence check.
  • the first sensor unit and the second sensor unit are arranged opposite one another on two pillars of the same type in the vehicle.
  • Two A-pillars, two B-pillars or two C-pillars are considered pillars of the same type.
  • the aforementioned advantages of the congruence check lead to particularly reliable detection results with this arrangement.
  • the respective outer area of the vehicle opposite a pillar can be detected symmetrically to the opposite outer area, so that uniformly reliable detection results of the lateral vehicle side area are available.
  • the object in the outside area is in a blind spot area of the vehicle. This can be another vehicle, for example, that is located in the blind spot area of one's own vehicle.
  • the object in the interior is an occupant (e.g. driver) of the vehicle.
  • a gesture, line of sight and / or an eye condition (e.g. eye falling) of the occupant can be detected.
  • a position of the head of the occupant, in particular a position of the eyes (eye position) of the occupant can be detected.
  • the senor unit can be arranged in the interior of the vehicle in such a way that the interior and the exterior are detected with the respective sensor unit.
  • the detection of the interior can include occupant detection.
  • the detection of the outer area can include a blind spot detection.
  • the occupant detection and the blind spot detection can take place together.
  • only one occupant detection or only one blind spot detection takes place, or that the detection is generally directed to a different detection in the interior or outside area.
  • the corresponding arrangement of the at least one sensor unit in the interior can thus be sufficient to detect the vehicle inside and outside. Since the vehicle usually has transparent glazing or, in the case of a convertible, is open, the at least one sensor unit can detect through the interior or interior into the exterior.
  • at least one sensor unit is sufficient, for example, to detect at least one occupant and a significant outside area, in particular a blind spot.
  • At least the driver but preferably also his front passenger and / or people in the rear seats, can be regarded as occupants.
  • the blind spot or blind spot area is the area to the side of the vehicle or in front of and behind the vehicle that cannot be seen by vehicle drivers inside closed vehicles despite rear-view mirrors. This area varies in size depending on the number of windows and rearview mirrors. Such an arrangement saves costs, weight and computing capacity.
  • the at least one sensor unit is not as carefully protected from external influences, such as moisture, dust, dirt, stone chips or the like, as is the case with external installation. The at least one sensor unit is therefore less exposed to interference and requires less design effort.
  • the sensor unit is arranged on an A-pillar of the vehicle in the interior of the vehicle, in particular in such a way that the sensor unit is directed into the interior of the vehicle but can also or can detect the exterior of the vehicle. in such a way that the interior as well as the exterior are covered.
  • a particular advantage of the arrangement on an A-pillar is that mounting on the A-pillar enables particularly reliable driver or occupant detection. For example, gestures, line of sight or eye condition (e.g. closing eyes) of the occupant / driver can be detected particularly well.
  • One advantage of the arrangement on the A-pillar is in particular the possibility of detecting the outer area of the vehicle opposite the A-pillar, in particular with regard to a blind spot. The arrangement on an A-pillar is therefore particularly advantageous since it enables particularly reliable driver or passenger detection and good outside area detection.
  • the sensor unit can theoretically also be arranged on a B-pillar or C-pillar in the interior of the vehicle. Even with an arrangement on the B or C pillars, the outer area of the vehicle opposite the corresponding pillar can be reliably detected, in particular with regard to a blind spot.
  • the arrangement on a pillar enables, in particular, a reliable detection of the outside area on a side of the vehicle which is opposite the respective pillar.
  • the sensor unit is arranged in such a way that its vehicle detection field extends from a first vehicle side (e.g. from a respective A-pillar of the vehicle) at least across the interior across a longitudinal axis of the vehicle to the opposite, second vehicle side (e.g. to the second A-pillar of the vehicle ) extends to the outside area.
  • a first vehicle side e.g. from a respective A-pillar of the vehicle
  • second vehicle side e.g. to the second A-pillar of the vehicle
  • the sensor unit has a vehicle detection field which, starting from the respective sensor unit, forms a horizontal detection cone of at least 110, in particular at least or approximately 120 degrees.
  • the horizontal detection cone can in particular be a maximum of 190 degrees. This is possible with current systems. It has been found that this allows sufficient detection data to be recorded that cover both the interior and the exterior in accordance with the desired requirements. A smaller horizontal detection cone leads to an insufficient amount of data. A larger horizontal detection cone leads to an unnecessarily high computing load for the computing system. However, a horizontal detection cone of a maximum of up to 360 degrees can also be conceivable.
  • the sensor unit is arranged in such a way that it has a vehicle detection field, the horizontal detection cone of which extends at least from a front corner (e.g. front light) of a first vehicle side of the vehicle (on which the sensor unit is also arranged in particular) up to at least a third of the length of the vehicle (e.g. a B-pillar) on an opposite, second side of the vehicle.
  • a front corner e.g. front light
  • the sensor unit is also arranged in particular
  • a third of the length of the vehicle e.g. a B-pillar
  • the at least two sensor units which are preferably opposite one another, can be arranged in such a way that the detection fields overlap in the interior so that the occupant / driver is reliably detected.
  • the at least two sensor units which are preferably opposite, be arranged in such a way that the detection fields overlap in the outside area, so that an object in the vehicle surroundings or outside area is reliably detected.
  • the sensor unit is arranged in such a way that it has a vehicle detection field, the horizontal detection cone of which extends at least from a front corner (e.g. front light) on an opposite, second vehicle side of the vehicle (in particular on the opposite side the side on which the sensor unit is also arranged) up to at least two thirds of the length of the vehicle (e.g. a C-pillar) on an opposite, second side of the vehicle.
  • a front corner e.g. front light
  • the length of the vehicle e.g. a C-pillar
  • this enables good driver detection.
  • this enables good detection of the outside area to the effect that the areas in the blind spot are reliably detected, so that this is advantageous for accident preventive measures.
  • the detection fields overlap in the interior so that the driver is reliably detected.
  • the sensor unit is arranged in such a way that it has a vehicle detection field, the horizontal detection cone of which extends at least from a central area of a front side (e.g. engine hood front) of the vehicle arranged on a longitudinal axis of the vehicle up to at least one half the length of the vehicle (e.g. between a B-pillar and a C-pillar) on an opposite, second side of the vehicle.
  • a front side e.g. engine hood front
  • the sensor unit has a vehicle detection field, the horizontal detection cone of which extends at least from a central area of a front side (e.g. engine hood front) of the vehicle arranged on a longitudinal axis of the vehicle up to at least one half the length of the vehicle (e.g. between a B-pillar and a C-pillar) on an opposite, second side of the vehicle.
  • the detection fields overlap in the interior so that the driver is reliably detected.
  • the horizontal detection cone thus extends at least so far that a blind spot can also be detected in each case.
  • a driving support function in particular a safety-relevant one, based on the (first and second) detection data, by a driving support system.
  • This has hitherto been done using detection data from sensor units whose vehicle detection field is exclusively, at least almost exclusively, in the outer area of the vehicle.
  • a vehicle behavior can be set (for example braking and / or steering).
  • the sensor unit is an optical sensor.
  • the sensor unit or the optical sensor can in particular be a camera or a laser scanner.
  • a camera is a phototechnical device that can record static or moving images as detection data on photographic film or electronically on a digital storage medium or transmit them via an interface.
  • a camera is an inexpensive and at the same time reliable detection means.
  • the optical sensor can, however, also be a laser scanner.
  • the camera can also be designed as a thermal imaging camera.
  • a thermal imaging camera also known as night vision, thermography, thermal or infrared camera, is an imaging device as mentioned above, but which receives infrared radiation.
  • the infrared radiation is in the wavelength range from approximately 0.7 micrometers to 1000 micrometers.
  • thermal imaging cameras use the spectral range from around 3.5 micrometers to 15 micrometers, i.e. medium and long-wave infrared. This range is also suitable for measuring and visualizing temperatures in the ambient temperature range if the emissivity is known. However, depending on the material, this varies between 0.012 and 0.98.
  • the temperature assignment can be correspondingly imprecise, although this is not decisive for automotive applications. Since the normal atmosphere in this area is largely transparent, the lateral irradiation of the sun and artificial light sources hardly interfere as long as the distance is only a few meters. At greater distances, the natural radiation of the air can falsify the result.
  • the invention is explained in more detail below with reference to the attached drawing on the basis of preferred embodiments. The features shown can represent an aspect of the invention both individually and in combination. Features of various exemplary embodiments can be transferred from one exemplary embodiment to another.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a vehicle with two sensor units arranged on a respective A-pillar, with two intersecting vehicle detection fields, according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a vehicle with two sensor units arranged on a respective A-pillar, with two intersecting vehicle detection fields, according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a vehicle with two sensor units arranged on a respective A-pillar, with two intersecting vehicle detection fields, according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a flow chart according to a preferred embodiment of FIG
  • FIG. 4 shows a symbolic application of a method for detecting objects in one or more vehicle detection fields 10a, 10b, which include an interior 12 and an exterior 14 of a vehicle 16, with or by means of a first sensor unit 18a.
  • the procedure consists of the following steps:
  • Step 100 Detecting an object in the outer area 14 of the first vehicle detection field 10a, as first detection data with the first sensor unit 18a, and detecting an object in the interior 12 of the first vehicle detection field 10a with the first sensor unit 18a
  • Step 200 processing the first and second detection data with a computing unit or computing system; and possibly
  • Step 300 Providing a (safety-relevant) driving support function based on the (processed) first and second detection data by a driver assistance system.
  • step 100 also includes: detecting an object in the outer area 14 of the second vehicle detection field 10b as first detection data with the second sensor unit 18b, and detecting an object in the interior 12 of the second vehicle detection field 10b with the second sensor unit 18b.
  • the detection of objects in the two vehicle detection fields 10a, 10b as first and second detection data 100 takes place according to FIGS. 1, 2 and 3 by the first sensor unit 18a with the first vehicle detection field 10a and by the second sensor unit 18b with the second vehicle detection field 10b.
  • the sensor units 18a, 18b are arranged opposite one another on two pillars of the same type of the vehicle 16, namely A pillars 20a, 20b.
  • the two sensor units 18a, 18b are preferably cameras.
  • a sensor unit 18a, 18b can also be applied to one or more additional, preferably all, sensor units.
  • Both sensor units 18a, 18b are arranged in the interior 12 of the vehicle 16 in such a way that a detection of the interior 12, in particular an occupant detection, and a detection of the exterior 14, preferably as a blind spot detection, takes place with the respective sensor unit 18a, 18b.
  • the passenger-side sensor unit 18b detects in particular the driver's side and its outer area as the first vehicle side A.
  • the driver-side sensor unit 18a preferably detects the passenger's side and its outer area as the second vehicle side B.
  • both sensor units 18a, 18b are arranged on a respective A-pillar 20a, 20b in the interior 12 of the vehicle 16.
  • At least one sensor unit 18a, 18b is arranged in such a way that its vehicle detection field 10a, 10b extends from a first vehicle side A, in particular from the respective A-pillar 20a, 20b of vehicle 16, at least over interior 12 transversely to a longitudinal axis L of vehicle 16 extends to the opposite, second vehicle side B, preferably to the second A-pillar 20a, 20b of the vehicle 16, going out into the outer region 14.
  • each sensor unit 18a, 18b preferably has a vehicle detection field 10a, 10b which, starting from the respective sensor unit 18a, 18b, has a horizontal detection cone of at least 10 degrees.
  • the vehicle detection fields 10a, 10b shown in FIGS. 1, 2 and 3 have in particular a horizontal detection cone of (approximately) 120 degrees.
  • Figures 1, 2 and 3 differ in their distribution of the vehicle detection fields 10a, 10b.
  • both sensor units 18a, 18b are arranged in such a way that they each have a vehicle detection field 10a, 10b, the horizontal detection cone of which extends from at least one front corner (here, for example, from the front light) the first vehicle side A (on which the sensor unit 18a, 18b is also arranged) up to at least one third of the length of the vehicle 16 (here e.g. up to the B-pillar 22a, 22b) on the opposite, second vehicle side B.
  • the length of the Vehicle 16 is the length along the longitudinal axis L.
  • a second preferred embodiment of the invention according to FIG. 2 provides that both sensor units 18a, 18b are arranged in such a way that they each have a vehicle detection field 10a, 10b, the horizontal detection cone of which extends from at least one front corner (here, for example, from the front light) on the opposite, second vehicle side B (ie, for example, on the opposite side B to side A, on which the sensor unit 18a is arranged) up to at least two thirds of the length of the vehicle (here e.g. up to the C-pillar 24a, 24b) on the opposite, second side of the vehicle B.
  • both sensor units 18a, 18b are arranged such that they each have a vehicle detection field 10a, 10b whose horizontal detection cone extends at least from one arranged on a longitudinal axis L of vehicle 16 Central area of a front side or hood front 26 of the vehicle 16 up to at least half the length of the vehicle (here for example up to between the B-pillar 22a, 22b and the C-pillar 24a, 24b) on the opposite, second side of the vehicle.
  • the horizontal detection cone extends so far that a blind spot can also be detected in each case.
  • FIGS. 1, 2 and 3 there is an overlap of the vehicle detection fields 10a, 10b. This overlap can be present in the interior 12 or also in the exterior 14 of the vehicle 16. The redundancies of this double detection make the detection data more precise and increase the quality and enable more reliable detection, so that safety-increasing measures can follow from this.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Objekten in einem ersten Fahrzeugdetektionsfeld (10a), das einen Innenraum (12) und einen Außenbereich (14) eines Fahrzeugs (16) umfasst, mittels einer ersten Sensoreinheit (18a) des Fahrzeugs (16). Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Detektieren eines Objektes im Außenbereich (14) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (10a) mit der ersten Sensoreinheit (18a) als erste Detektionsdaten; Detektieren eines Objektes im Innenraum (12) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (10a) mit der ersten Sensoreinheit (18a) als zweite Detektionsdaten; und Verarbeiten der ersten und zweiten Detektionsdaten in einer Recheneinheit. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein entsprechendes Detektionssystem.

Description

Verfahren zum Detektieren von Objekten Fahrzeugdetektionsfeldes umfassend einen Innenraum und Außenbereich eines Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Objekten eines Fahrzeugdetektionsfeldes, das einen Innenraum und einen Außenbereich eines Fahrzeugs umfasst. Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Detektionssystem zum Detektieren von Objekten in einem Fahrzeugdetektionsfeld. Ebenso betrifft die Erfindung ein Fahrunterstützungssystem umfassend ein solches Detektionssystem sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Detektionssystem oder Fahrunterstützungssystem. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm betreffen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, Schritte des Verfahrens auszuführen. Des Weiteren betrifft kann die vorliegende Erfindung ein Datenträgersignal, das das Computerprogramm überträgt, betreffen. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, Schritte des Verfahrens auszuführen, umfassen.
Die US-Offenlegungsschrift US 2018/0072156 A1 offenbart ein A-Säulen- Videoüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug, damit ein Fahrer die Verkehrssituation, beispielsweise laufende Kinder oder herannahende Autos, von den Seiten des Fahrzeugs aussehen kann. Flierzu werden linke oder rechte Videokameras werden außen auf der linken oder rechten Seite des Kraftfahrzeugs montiert. Jeder Kameraaufsatz weist einen im Allgemeinen seitlich ausgerichteten Miniatur- Videokamerablickwinkel und ein Gehäuse oder eine Abdeckung auf, die in Form einer strömungsoptimierten Verkleidung über der zugehörigen Kamera angeordnet ist, um diese zu schützen und die Menge an Vorsprüngen seitlich von der Seite des Fahrzeugs zu minimieren. Die Verkleidung vermeidet auch unnötige Luftstromturbulenzen und optimiert so das Fahrzeug. Die Bilder, die von diesen Kameraanordnungen betrachtet werden, werden auf einem gekrümmten Bildschirm oder Monitor wiedergegeben, der nahtlos in die A-Säulen des Fahrzeugs integriert ist. Der Fahrer kann die Bedingungen auf allen Seiten gut beobachten, ohne seine Aufmerksamkeit von der Straße ablenken zu müssen. Im Falle einer Airbagauslösung öffnet sich der gebogene Monitor zum Schutz des Fahrers und der Airbag wird ausgelöst. Im ähnlichen Bereich offenbart die Offenlegungsschrift EP 1 974 998 A1 ein Fahrunterstützungsverfahren und eine -Vorrichtung zum Erfassen eines als toten Winkel ausgeblendeten Bereichs, der aufgrund des Vorhandenseins einer Säule eines Fahrzeugs entsteht, wenn man aus der Fahrerposition in den Spiegel schaut und der durch die Säule erzeugt wird. Die Vorrichtung erfasst eine Kopfposition eines Fahrers, erfasst den Winkel des Rückspiegels, berechnet aus der erfassten Kopfposition des Fahrers und dem erfassten Winkel des Rückspiegels den als toter Winkel ausgeblendeten Bereich und projiziert ein Bild des dem toten Winkel entsprechenden Bereichs auf die Säule, wobei das projizierte Bild aus Bilddaten gebildet wird, die von mindestens einer außen am Fahrzeug montierten Totwinkelkamera stammen.
Mit zunehmender Automation von Fahrzeugen steigt ganz allgemein das Bedürfnis an der sensorischen Erfassung des Umfelds der Fahrzeuge. Das Detektieren eines Fahrzeugdetektionsfeldes im Lichte des autonomen Fahrens nimmt stetig an Bedeutung zu. Zum einen werden Umgebungsinformationen bzw. Objektdetektionen aus dem Außenbereich eines Fahrzeugs benötigt, um eine sichere Interaktion eines autonom fahrenden Fahrzeugs mit seiner Umwelt zu ermöglichen. Hierfür wurden bisher außen am Fahrzeug angebrachte Umfelderfassungssensoreinheiten verwendet. Zum anderen werden aber auch Informationen bzw. Objektdetektionen aus dem Innenbereich verwendet, um eine Gestenerkennung des Fahrers zu ermöglichen oder das Verhalten des Fahrers im Allgemeinen zu erfassen, sodass einerseits das Wohlbefinden des Fahrers sichergestellt werden kann und er zudem ein möglichst intuitives Fahrerlebnis wahrnimmt. Hierfür wurden bisher innen im Fahrzeug angebrachte Innenraumüberwachungssensoreinheiten verwendet.
Bei Fahrunterstützungsverfahren und diesbezüglichen Fahrunterstützungssystemen nach Stand der Technik handelt es sich somit um Systeme, die zusätzliche Sensoren bzw. Sensoreinheiten, Rechensysteme und Bildschirmsysteme erfordern, um die vorgenannten Verfahren, beispielsweise zur Kompensation des toten Winkels, zu realisieren. Dies bedeutet einen erhöhten Energiebedarf und somit eine kürzere Reichweite des Fahrzeugs. Weiterhin werden zusätzliche Komponenten benötigt, wodurch sich die Ausgaben für die Herstellung und Montage erhöhen. Zudem erhöhen zusätzliche Komponenten das Gesamtgewicht des Fahrzeugs. Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Detektieren von Objekten in einem Fahrzeugdetektionsfeld, sowie ein entsprechendes Detektionssystem bzw. Fahrunterstützungssystem und Fahrzeug, anzugeben.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum Detektieren von Objekten in einem ersten Fahrzeugdetektionsfeld angegeben, das einen Innenraum und einen Außenbereich eines Fahrzeugs umfasst. Das Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte: Detektieren eines Objekts (z.B. weiteres Fahrzeug oder irgendein anderes Objekt im Umfeld bzw. Außenbereich des Fahrzeugs) im Außenbereich (z.B. im Totwinkelbereich oder Nahbereich vor dem Fahrzeug) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (bzw. im Außenbereich des Fahrzeugs) mit der ersten Sensoreinheit als erste Detektionsdaten, sowie Detektieren eines Objekts (z.B. Person oder Insasse des Fahrzeugs, wie z.B. Fahrer oder Benutzer des Fahrzeugs) im Innenraum des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (bzw. im Innenraum des Fahrzeugs) mit der ersten Sensoreinheit als zweite Detektionsdaten. Es kann also mit genau einer Sensoreinheit ein Objekt im Außenbereich des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (z.B. im Totwinkelbereich oder Nahbereich) als auch ein Objekt im Innenraum (z.B. Person oder Insasse) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes detektiert werden. Es werden dann die ersten und zweiten Detektionsdaten in bzw. mit einer Recheneinheit verarbeitet.
Weiter ist erfindungsgemäß ein Detektionssystem zum Detektieren von Objekten in einem ersten Fahrzeugdetektionsfeld, das einen Innenraum und einen Außenbereich eines Fahrzeugs umfasst angegeben. Das Detektionssystem umfasst: eine erste Sensoreinheit, ausgebildet zum Detektieren eines Objekts (z.B. weiteres Fahrzeug oder irgendein anderes Objekt im Umfeld bzw. Außenbereich des Fahrzeugs) im Außenbereich (z.B. im Totwinkelbereich oder Nahbereich vor dem Fahrzeug) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (bzw. im Außenbereich des Fahrzeugs)als erste Detektionsdaten, und zum Detektieren eines Objekts (z.B. Person oder Insasse des Fahrzeugs, wie z.B. Fahrer oder Benutzer des Fahrzeugs) im Innenraum des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (bzw. im Innenraum des Fahrzeugs) als zweite Detektionsdaten. Das Detektionssystem bzw. die Sensoreinheit umfasst zudem eine Recheneinheit zum Verarbeiten der ersten und zweiten Detektionsdaten. Merkmale beziehungsweise Ausgestaltungen des Verfahrens sind ebenfalls für das Detektionssystem bevorzugt.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem zum Bereitstellen einer Fahrunterstützungsfunktion umfassend ein zuvor beschriebenes Detektionssystem. Das Fahrunterstützungssystem kann des Weiteren eine Steuereinheit aufweisen, die ausgebildet ist zum Bereitstellen der Fahrunterstützungsfunktion basierend auf den (ersten und zweiten) Detektionsdaten. Das Fahrunterstützungssystem kann auch allgemein Mittel zur Durchführung der Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens umfassen. Die Fahrunterstützungsfunktion kann z.B. das Unterstützen von autonomem oder halbautonomem Fahren sein, insbesondere entsprechender autonomer oder halbautonomer Fahrzeuge. Die Fahrunterstützungsfunktion kann z.B. das Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs in verschiedenen Fahrsituationen sein. Die Fahrunterstützungsfunktion kann insbesondere automatisches Notbremsen (Automatic Emergency Braking), ein automatisches Spurhalten (Lane Keep Assist) oder ähnliches sein.
Weiter ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit dem zuvor genannten Detektionssystem angegeben. Ebenso ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit dem zuvor genannten Fahrunterstützungssystem angegeben. Das Fahrzeug kann z.B. ein Kraftfahrzeug oder Lastwagen sein.
Weiter kann erfindungsgemäß ein Computerprogramm angegeben sein, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, Schritte des Verfahrens auszuführen. Ein Computerprogramm ist eine Sammlung von Anweisungen zum Ausführen einer bestimmten Aufgabe, die dafür konzipiert ist, eine bestimmte Klasse von Problemen zu lösen. Die Anweisungen eines Programms sind dafür konzipiert, durch einen Computer ausgeführt zu werden, wobei es erforderlich ist, dass ein Computer Programme ausführen kann, damit es funktioniert.
Weiter kann erfindungsgemäß ein Datenträgersignal angegeben sein, das das Computerprogramm überträgt. Weiter kann erfindungsgemäß ein computerlesbares Medium angegeben sein, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, Schritte des Verfahrens auszuführen.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, die Funktion von Sensoreinheiten zu erweitern, sodass die Funktion mehrerer Sensoreinheiten zu weniger Sensoreinheiten zusammengefasst wird. An einem konkreten Beispiel bedeutet dies, dass beispielsweise eine bisher separate Umfelderfassungssensoreinheit (z.B. Sensoreinheit für eine Totwinkeldetektion) mit einer bisher separaten Innenraumüberwachungssensoreinheit (z.B. Sensoreinheit für eine Insassendetektion) als eine entsprechend positionierte Sensoreinheit zusammengefasst werden können. Demnach halbiert sich der Bedarf an Sensoreinheiten. Somit vereint sich die Funktion der Fahrgasterkennung mit der Straßendetektion. Des Weiteren ist eine Grundidee der vorliegenden Erfindung die entsprechende Position bzw. Positionierung der Sensoreinheit fest zu legen, insbesondere an der A-Säule des Fahrzeugs im Innenraum des Fahrzeugs.
Weiterhin ist eine verbesserte Detektion der Augenposition der Insassen möglich, wenn der jeweilige Insasse sein Gesicht dreht. Auch verbessert sich wegen eines optimal einstellbaren Winkels zum Erkennungsziel die Funktionalität des (autonomen oder halbautonomen) Fahrunterstützungssystems (z.B. Notbremssystems). So hat eine Position der Sensoreinheit mehr in Richtung der Frontseite bzw. Motorhaubenfront des Fahrzeugs einen besseren Erkennungswinkel, wenn beispielsweise ein Fußgänger eine Straße mit Hindernissen überquert. Ein solches Hindernis kann z.B. ein geparktes Auto sein. Ein (autonomes oder halbautonomes) Notbremssystem) ist ein vorausschauendes Fahrunterstützungssystem für Kraftfahrzeuge, das bei Gefähr den Fahrer warnt, eine Notbremsung unterstützt, als Bremsassistent, und/oder selbsttätig bremst. Dies soll die Kollision mit dem Hindernis vermeiden und/oder die Kollisionsgeschwindigkeit herabsetzen. Hierzu haben vorbekannte Fahrzeuge mit Notbremsassistenten in der Regel separate Sensoren zur Ermittlung von Abständen, Beschleunigung, Lenkwinkel, Lenkradwinkel und Pedalstellungen.
Ein weiterer Vorteil ist im Falle einer intern verbauten Sensoreinheit die multifunktionale Verwendung eines Scheibenreinigungssystems des Fahrzeugs. Somit wird kein zusätzliches Reinigungssystem für die Sensoreinheit erforderlich. Weiterhin kann eine Sensoreinheit (z.B. Kamera) des Fahrunterstützungssystems einem Antriebssystem des Fahrzeugs genügend Informationen liefern, um sein Fahrziel zu erreichen um das Fahrzeug in einem anderen Modus als dem Normalmodus zu fahren, beispielsweise im Notfallmodus. Im Normalmodus funktionieren alle Sensoren korrekt. Demgegenüber eignet sich der Notfallmodus nur, um das Fahrzeug in eine Werkstatt oder einen anderen Abstellplatz zu fahren. Dabei kann die Sensoreinheit(en) als redundante Sensoreinheit(en) beziehungsweise als Backup einer Flauptfrontkamera dienen. Mit anderen Worten kann die Sensoreinheit(en) auch zusätzlich zu einer üblichen Frontkamera verwendet werden. Das heißt die Sensoreinheit(en) unterstützt die Redundanz bzw. kann im Notfallmodus benutzt werden.
Da das Fahrzeug üblicherweise eine durchsichtige Verglasung aufweist, oder im Falle eines Cabrios geöffnet ist, kann die mindestens eine Sensoreinheit durch den Innenraum und den Außenbereich detektieren. Dies spart somit weitere Sensoreinheiten. Daraus resultieren geringeres Gewicht und geringere Kosten durch weniger Detektionssystemkomponenten und weniger Energieverbrauch durch weniger erforderliche Rechenkapazitäten.
Der Innenraum kann auch als Innenbereich des Fahrzeugs bezeichnet werden. Der Innenraum kann insbesondere der Raum des Fahrzeugs sein, in dem sich eine Person oder Insasse des Fahrzeugs (z.B. Fahrer oder Benutzer) befindet (z.B. Fahrgastzelle).
Der Außenbereich kann sich auf zumindest einen Bereich außerhalb des Fahrzeugs, der nebenden Fahrzeugseiten ist, beschränken, also auf Fahrerseite und Beifahrerseite. Möglich ist allerdings auch, dass sich der Außenbereich zusätzlich auch auf zumindest einen Bereich außerhalb des Fahrzeugs, der neben der Vorderseite und/oder Rückseite des Fahrzeugs ist, bezieht.
Sofern im Rahmen der Erfindungslehre mindestens eine Sensoreinheit offenbart ist, ist damit gemeint, dass dies auf jede Sensoreinheit zutreffen kann. Sofern das Fahrzeug somit zwei oder mehr Sensoreinheiten aufweist, kann, muss jedoch nicht, jede dieser Sensoreinheiten die jeweiligen Anspruchsmerkmale aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren weiterhin geeignet ist zum Detektieren von Objekten in einem zweiten Fahrzeugdetektionsfeld, das einen Innenraum und einen Außenbereich des Fahrzeugs umfasst, mittels zumindest einer zweiten Sensoreinheit des Fahrzeugs. Das Verfahren kann dabei weiterhin folgende Schritte umfassen: Detektieren eines Objektes im Außenbereich des zweiten Fahrzeugdetektionsfeldes mit der zweiten Sensoreinheit als erste Detektionsdaten; und Detektieren eines Objektes im Innenraum des zweiten Fahrzeugdetektionsfeldes mit der zweiten Sensoreinheit als zweite Detektionsdaten.
Das System kann also eine zweite Sensoreinheit umfassen, die insbesondere baugleich sein kann mit der ersten Sensoreinheit. Diese zweite Sensoreinheit ist ebenfalls sowohl zum Detektieren eines Objekts im Außenbereich als auch eines Objekts im Innenbereich ausgebildet. So kann eine optimale Abdeckung des zu detektierenden Bereichs erreicht werden.
Das Detektionssystem (bzw. entsprechendes Fahrunterstützungssystem oder Fahrzeug) kann mindestens eine erste Sensoreinheit mit einem ersten Fahrzeugdetektionsfeld mit den Merkmalen der Sensoreinheit und eine zweite Sensoreinheit mit einem zweiten Fahrzeugdetektionsfeld mit den Merkmalen der Sensoreinheit aufweist. Durch die beiden Fahrzeugdetektionsfelder kann möglichst viel Innenraum und Außenbereich detektiert werden. In Bereichen, an denen eine Schnittmenge der Fahrzeugdetektionsfelder vorhanden ist, kann optional eine Kongruenzprüfung erfolgen. Dies reduziert mögliche Fehldetektionen. Sofern beispielsweise ein Fahrer an nur einer Seite ein anatomisch begründet teilweise hängendes Augenlid hat, kann durch eine Detektion der anderen Gesichtshälfte mit dem weit geöffneten Augenlid ein Fehleralarm vermieden werden. Dies wird auch Kongruenzprüfung genannt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Sensoreinheit und die zweite Sensoreinheit sich gegenüberliegend an zwei typgleichen Säulen des Fahrzeugs angeordnet. Als typgleiche Säulen gelten z.B. zwei A-Säulen, zwei B-Säulen oder zwei C-Säulen. Die vorgenannten Vorteile der Kongruenzprüfung führen bei dieser Anordnung zu besonders zuverlässigen Detektionsergebnissen. Auch kann in dieser Weise der jeweilige, einer Säule gegenüberliegende Außenbereich des Fahrzeugs symmetrisch zum gegenüberliegenden Außenbereich detektiert werden, sodass gleichmäßig zuverlässige Detektionsergebnisse des seitlichen Fahrzeugseitenbereichs vorliegen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Objekt im Außenbereich in einem Totwinkelbereich des Fahrzeugs. Es kann sich hierbei beispielsweise um ein anderes Fahrzeug handeln, dass sich im Totwinkelbereich des eigenen Fahrzeugs befindet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Objekt im Innenraum ein Insasse (z.B. Fahrer) des Fahrzeugs. Es kann insbesondere eine Geste, Blickrichtung und/oder ein Augenzustand (z.B. zufallendes Auge) des Insassen detektiert werden. Es kann insbesondere eine Position des Kopfes des Insassen, insbesondere eine Position der Augen (Augenposition) des Insassen detektiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit im Innenraum des Fahrzeugs derart angeordnet ist, dass eine Detektion des Innenraums und eine Detektion des Außenbereichs mit der jeweiligen Sensoreinheit erfolgt. Die Detektion des Innenraums kann eine Insassendetektion umfassen. Die Detektion des Außenbereichs kann eine Totwinkeldetektion umfassen. Die Insassendetektion und die Totwinkeldetektion können gemeinsam erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass nur eine Insassendetektion oder nur eine Totwinkeldetektion erfolgt oder dass die Detektion generell auf eine andere Detektion im Innenraum beziehungsweise Außenbereich gerichtet ist. Die entsprechende Anordnung der mindestens einen Sensoreinheit im Innenraum kann somit ausreichen, um das Fahrzeug innen und außen zu erfassen. Da das Fahrzeug üblicherweise eine durchsichtige Verglasung aufweist, oder im Falle eines Cabrios geöffnet ist, kann die mindestens eine Sensoreinheit durch den Innenbereich, beziehungsweise Innenraum, in den Außenbereich detektieren. Somit ist mindestens eine Sensoreinheit ausreichend, um beispielsweise mindestens einen Insassen und einen bedeutenden Außenbereich, insbesondere einen toten Winkel, zu detektieren.
Als Insassen kann mindestens der Fahrer, bevorzugt jedoch auch sein Beifahrer und/oder Personen auf Rücksitzen, gelten.
Als toter Winkel bzw. Totwinkelbereich wird im Straßenverkehr der von Fahrzeugführern innerhalb geschlossener Fahrzeuge trotz Rückspiegeln nicht einsehbare Bereich seitlich des Fahrzeuges bzw. vor und hinter dem Fahrzeug bezeichnet. Dieser Bereich ist je nach Anzahl der Fenster und Rückspiegel unterschiedlich groß. Eine solche Anordnung spart Kosten, Gewicht und Rechenkapazität. Zudem ist die mindestens eine Sensoreinheit nicht so sorgfältig vor äußeren Einflüssen, wie z.B. Feuchtigkeit, Staub, Schmutz, Steinschlag oder ähnlichem, zu schützen, wie es bei einer Außenmontage der Fall ist. Somit ist die mindestens eine Sensoreinheit weniger Störeinflüssen ausgesetzt und erfordert weniger Aufwand bei der Konstruktion.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit an einer A-Säule des Fahrzeugs im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet ist, insbesondere derart, dass die Sensoreinheit in den Innenraum des Fahrzeugs gerichtet ist aber auch den Außenbereich des Fahrzeugs erfassen kann bzw. derart, dass der Innenraum als auch der Außenbereich erfasst werden.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung an einer A-Säule ist, dass die Montage an der A- Säule eine besonders zuverlässige Fahrer- bzw. Insassendetektion ermöglicht. So können beispielsweise Gesten, Blickrichtung oder Augenzustand (z.B. zufallendes Augen) des Insassen/Fahrers besonders gut detektiert werden. Ein Vorteil der Anordnung an der A-Säulen ist insbesondere die Möglichkeit, den der A-Säule gegenüberlegenden Außenbereich des Fahrzeugs zu detektieren, insbesondere im Hinblick auf einen toten Winkel. Somit ist die Anordnung an einer A-Säule besonders vorteilhaft, da sie eine besonders zuverlässige Fahrer- beziehungsweise Beifahrerdetektion und eine gute Außenbereichsdetektion ermöglicht.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Sensoreinheit jedoch theoretisch auch an einer B-Säule oder C-Säule im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sein. Auch bei einer Anordnung an der B- oder C-Säulen kann der der entsprechenden Säule gegenüberlegende Außenbereich des Fahrzeugs zuverlässig detektiert werden, insbesondere im Hinblick auf einen toten Winkel.
Die Anordnung an einer Säule ermöglicht insbesondere eine zuverlässige Außenbereichsdetektion an einer Fahrzeugseite, die der jeweiligen Säule gegenüberliegt. Dies bedeutet an einem konkreten Beispiel, dass eine Sensoreinheit an einer Säule der Fahrerseite den Außenbereich der Beifahrerseite gut detektieren kann und umgekehrt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit derart angeordnet ist, dass sich ihr Fahrzeugdetektionsfeld von einer ersten Fahrzeugseite (z.B. von einer jeweiligen A-Säule des Fahrzeugs) mindestens über den Innenraum quer zu einer Längsachse des Fahrzeugs bis zur gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite (z.B. zur zweiten A-Säule des Fahrzeugs) hinausgehend in den Außenbereich erstreckt. Somit wird ein möglichst weiter Bereich des Innenraums zur Detektion abgedeckt, sodass möglichst viele Informationen detektiert werden können, um die Anzahl weiterer Sensoreinheiten möglichst zu reduzieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit ein Fahrzeugdetektionsfeld aufweist, das ausgehend von der jeweiligen Sensoreinheit einen horizontalen Detektionskegel von mindestens 110 bildet, insbesondere mindestens oder ungefähr 120 Grad. Der horizontale Detektionskegel kann insbesondere maximal 190 Grad betragen. Dies ist mit derzeitigen Systemen möglich. Es hat sich herausgestellt, dass hiermit hinreichende Detektionsdaten erfasst werden können, die sowohl den Innenbereich als auch den Außenbereich gemäß den gewünschten Erfordernissen abdecken. Ein kleinerer horizontaler Detektionskegel führt zu einer zu geringen Datenmenge. Ein größerer horizontaler Detektionskegel führt zu unnötig hoher Rechenbelastung für das Rechensystem. Es kann jedoch auch ein horizontaler Detektionskegel von maximal bis zu 360 Grad denkbar sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit derart angeordnet ist, dass sie ein Fahrzeugdetektionsfeld aufweist, dessen horizontaler Detektionskegel sich erstreckt mindestens von einer Frontecke (z.B. Frontleuchte) einer ersten Fahrzeugseite des Fahrzeugs (auf der insbesondere auch die Sensoreinheit angeordnet ist) bis mindestens zu einem Drittel der Länge des Fahrzeugs (z.B. einer B-Säule) auf einer gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite. Dies ermöglicht einerseits eine gute Fahrerdetektion. Andererseits ermöglicht dies eine gute Detektion des Außenbereichs dahingehend, dass die Bereiche in Fahrtrichtung zuverlässig detektiert sind, sodass dies für unfallpräventive Maßnahmen vorteilhaft ist.
Insbesondere können die mindestens zwei Sensoreinheiten, die sich vorzugsweise gegenüberliegen, derart angeordnet sein, dass eine Überschneidung der Detektionsfelder im Innenraum erfolgt, sodass der Insasse/Fahrer zuverlässig detektiert wird. Ebenso können die mindestens zwei Sensoreinheiten, die sich vorzugsweise gegenüberliegen, derart angeordnet sein, dass eine Überschneidung der Detektionsfelder im Außenbereich erfolgt, sodass ein Objekt im Fahrzeugumfeld bzw. Außenbereich zuverlässig detektiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit derart angeordnet ist, dass sie ein Fahrzeugdetektionsfeld aufweist, dessen horizontaler Detektionskegel sich erstreckt mindestens von einer Frontecke (z.B. Frontleuchte) auf einer gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite des Fahrzeugs (insbesondere auf der gegenüberliegenden Seite zu der Seite, auf der auch die Sensoreinheit angeordnet ist) bis mindestens zu zwei Drittel der Länge des Fahrzeugs (z.B. einer C-Säule) auf einer gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite. Dies ermöglicht einerseits eine gute Fahrerdetektion. Andererseits ermöglicht dies eine gute Detektion des Außenbereichs dahingehend, dass die Bereiche im toten Winkel zuverlässig detektiert sind, sodass dies für unfallpräventive Maßnahmen vorteilhaft ist. Insbesondere bei mindestens zwei Sensoreinheiten, die sich vorzugsweise gegenüberliegen, erfolgt eine Überschneidung der Detektionsfelder im Innenraum, sodass der Fahrer zuverlässig detektiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit derart angeordnet ist, dass sie ein Fahrzeugdetektionsfeld aufweist, dessen horizontaler Detektionskegel sich erstreckt mindestens von einem auf einer Längsachse des Fahrzeugs angeordneten Mittelbereich einer Frontseite (z.B. Motorhaubenfront) des Fahrzeugs bis mindestens zu einer Hälfte der Länge des Fahrzeugs (z.B. zwischen eine B-Säule und eine C-Säule) auf einer gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite. Dies ermöglicht einerseits eine gute Fahrerdetektion. Andererseits ermöglicht dies eine gute Detektion des Außenbereichs dahingehend, dass die Bereiche in Fahrtrichtung und gegebenenfalls auch im toten Winkel zuverlässig detektiert sind, sodass dies für unfallpräventive Maßnahmen vorteilhaft ist. Insbesondere bei mindestens zwei Sensoreinheiten, die sich vorzugsweise gegenüberliegen, erfolgt eine Überschneidung der Detektionsfelder im Innenraum, sodass der Fahrer zuverlässig detektiert wird. Besonders bevorzugt erstreckt sich der horizontale Detektionskegel somit zumindest so weit, dass auch jeweils ein toter Winkel detektiert werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Bereitstellen einer, insbesondere sicherheitsrelevanten, Fahrunterstützungsfunktion basierend auf den (ersten und zweiten) Detektionsdaten, durch ein Fahrunterstützungssystem. Dies ist bisher durch Detektionsdaten von Sensoreinheiten erfolgt, deren Fahrzeugdetektionsfeld ausschließlich, zumindest nahezu ausschließlich, im Außenbereich des Fahrzeugs liegt. Hierbei handelt es sich um eine kosteneffiziente und energieeffiziente Lösung, um Sensoreinheiten umfassender zu verwenden. Es kann insbesondere ein Fahrzeugverhalten eingestellt werden (z.B. Bremsen und/oder Lenken).
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit ein optischer Sensor ist. Die Sensoreinheit bzw. der optische Sensor kann insbesondere eine Kamera oder ein Laserscanner sein. Eine Kamera ist eine fototechnische Apparatur, die statische oder bewegte Bilder als Detektionsdaten auf einem fotografischen Film oder elektronisch auf ein digitales Speichermedium aufzeichnen oder über eine Schnittstelle übermitteln kann. Dabei ist eine Kamera ein kostengünstiges und zugleich zuverlässiges Detektionsmittel. Der optische Sensor kann aber auch ein Laserscanner sein.
Gegebenenfalls kann die Kamera auch als Wärmebildkamera ausgebildet sein. Eine Wärmebildkamera, auch als Nachtsicht-, Thermografie-, Thermal-, oder Infrarotkamera bezeichnet, ist ein wie zuvor genannt bildgebendes Gerät, das jedoch Infrarotstrahlung empfängt. Die Infrarotstrahlung liegt im Wellenlängenbereich von circa 0,7 Mikrometer bis 1000 Mikrometer. Wärmebildkameras nutzen allerdings aufgrund der typischen Emissionswellenlängen in der Nähe der Umgebungstemperatur den Spektralbereich von circa 3,5 Mikrometer bis 15 Mikrometer, also mittleres und langwelliges Infrarot. Dieser Bereich ist auch für die Messung und bildliche Darstellung von Temperaturen im Umgebungstemperaturbereich geeignet, wenn der Emissionsgrad bekannt ist. Dieser streut allerdings materialabhängig sehr zwischen 0,012 und 0,98. Entsprechend ungenau kann die Temperaturzuordnung ausfallen, wobei dies für die automobile Anwendung nicht entscheidend ist. Da die normale Atmosphäre in diesem Bereich weitgehend transparent ist, stört die seitliche Einstrahlung der Sonne sowie künstlicher Lichtquellen kaum, solange die Distanz nur einige Meter beträgt. Bei größeren Entfernungen kann die Eigenstrahlung der Luft das Ergebnis verfälschen. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit zwei an einer jeweiligen A-Säule angeordneten Sensoreinheiten, mit zwei sich schneidenden Fahrzeugdetektionsfeldern, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit zwei an einer jeweiligen A-Säule angeordneten Sensoreinheiten, mit zwei sich schneidenden Fahrzeugdetektionsfeldern, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit zwei an einer jeweiligen A-Säule angeordneten Sensoreinheiten, mit zwei sich schneidenden Fahrzeugdetektionsfeldern, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 4 ein Flussdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung.
Figur 4 zeigt eine symbolische Anwendung eines Verfahrens zum Detektieren von Objekten in einem oder mehreren Fahrzeugdetektionsfelder 10a, 10b, die einen Innenraum 12 und einen Außenbereich 14 eines Fahrzeugs 16 umfassen, mit bzw. mittels einer ersten Sensoreinheit 18a. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Schritt 100: Detektieren eines Objekts im Außenbereich 14 des ersten FahrzeugdetektionsfeldeslOa, als erste Detektionsdaten mit der ersten Sensoreinheiten 18a, und Detektieren eines Objekts im Innenraum 12 des ersten Fahrzeugdetektionsfeld 10a mit der ersten Sensoreinheit 18a Schritt 200: Verarbeiten der ersten und zweiten Detektionsdaten mit einer Recheneinheit oder Rechensystem; und ggf.
Schritt 300: Bereitstellen einer (sicherheitsrelevanten) Fahrunterstützungsfunktion basierend auf den (verarbeiteten) ersten und zweiten Detektionsdaten, durch ein Fah ru nterstützu ng ssystem .
Es kann auch zwei, insbesondere baugleiche, Sensoreinheiten geben, so dass auch Objekte in einem zweiten Detektionsfeld, das einen bzw. den Innenraum und einen bzw. den Außenbereich des Fahrzeugs umfasst, mit bzw. mittels einer zweiten Sensoreinheit 18bdetektiert werden. In diesem Fall umfasst der Schritt 100 zusätzlich auch noch: Detektieren eines Objekts im Außenbereich 14 des zweiten Fahrzeugdetektionsfeldes 10b als erste Detektionsdaten mit der zweiten Sensoreinheit 18b, und Detektieren eines Objekts im Innenraum 12 des zweiten Fahrzeugdetektionsfeld 10b mit der zweiten Sensoreinheit 18b.
Das Detektieren von Objekten in den beiden Fahrzeugdetektionsfelder 10a, 10b als erste und zweite Detektionsdaten 100 erfolgt gemäß den Figuren 1 , 2 und 3 durch die erste Sensoreinheit 18a mit dem ersten Fahrzeugdetektionsfeld 10a und durch die zweite Sensoreinheit 18b mit dem zweiten Fahrzeugdetektionsfeld 10b. Dabei sind die Sensoreinheiten 18a, 18b sich gegenüberliegend an zwei typgleichen Säulen des Fahrzeugs 16, nämlich A-Säulen 20a, 20b angeordnet. Bevorzugt sind die beiden Sensoreinheiten 18a, 18b Kameras.
Grundsätzlich sind sämtliche Merkmale, die für eine Sensoreinheit 18a, 18b gelten, auch auf eine oder mehrere weitere, bevorzugt alle, Sensoreinheiten anwendbar.
Dabei sind beide Sensoreinheiten 18a, 18b im Innenraum 12 des Fahrzeugs 16 derart angeordnet, dass eine Detektion des Innenraums 12, insbesondere eine Insassendetektion, und eine Detektion des Außenbereichs 14, vorzugsweise als Totwinkeldetektion, mit der jeweiligen Sensoreinheit 18a, 18b erfolgt. Dabei detektiert die beifahrerseitige Sensoreinheit 18b insbesondere die Fahrerseite und dessen Außenbereich als erste Fahrzeugseite A. Die fahrerseitige Sensoreinheit 18a detektiert bevorzugt die Beifahrerseite und dessen Außenbereich als zweite Fahrzeugseite B. Weiterhin ist vorgesehen, dass beide Sensoreinheiten 18a, 18b an einer jeweiligen A- Säule 20a, 20b im Innenraum 12 des Fahrzeugs 16 angeordnet sind.
Mindestens eine Sensoreinheit 18a, 18b ist derart angeordnet, dass sich ihr Fahrzeugdetektionsfeld 10a, 10b von einer ersten Fahrzeugseite A, insbesondere von der jeweiligen A-Säule 20a, 20b des Fahrzeugs 16, mindestens über den Innenraum 12 quer zu einer Längsachse L des Fahrzeugs 16 bis zur gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite B, vorzugsweise zur zweiten A-Säule 20a, 20b des Fahrzeugs 16, hinausgehend in den Außenbereich 14 erstreckt.
Wie in den Figuren 1 , 2 und 3 symbolisch dargestellt, weist vorzugsweise jede Sensoreinheit 18a, 18b ein Fahrzeugdetektionsfeld 10a, 10b auf, das ausgehend von der jeweiligen Sensoreinheit 18a, 18b einen horizontalen Detektionskegel von mindestensl 10 Grad aufweist. Die in Figuren 1 , 2 und 3 dargestellten Fahrzeugdetektionsfelder 10a, 10b haben insbesondere einen horizontalen Detektionskegel von (ungefähr) 120 Grad.
Die Figuren 1 , 2 und 3 unterscheiden sich in ihrer Verteilung der Fahrzeugdetektionsfelder 10a, 10b.
Dabei ist gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Figur 1 vorgesehen, dass beide Sensoreinheiten 18a, 18b derart angeordnet sind, dass sie jeweils ein Fahrzeugdetektionsfeld 10a, 10b aufweisen, dessen horizontaler Detektionskegel sich erstreckt mindestens von einer Frontecke (hier z.B. von der Frontleuchte) der ersten Fahrzeugseite A (auf der auch die Sensoreinheit 18a, 18b angeordnet ist) bis mindestens zu einem Drittel der Länge des Fahrzeugs 16 (hier z.B. bis zu der B-Säule 22a, 22b) auf der gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite B. Die Länge des Fahrzeugs 16 ist die Länge entlang der Längsachse L.
Demgegenüber ist gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Figur 2 vorgesehen, dass beide Sensoreinheiten 18a, 18b derart angeordnet sind, dass sie jeweils ein Fahrzeugdetektionsfeld 10a, 10b aufweisen, dessen horizontaler Detektionskegel sich erstreckt mindestens von einer Frontecke (hier z.B. von der Frontleuchte) auf der gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite B (d.h. z.B. auf der gegenüberliegenden Seite B zu der Seite A, auf der auch die Sensoreinheit 18a angeordnet ist) bis mindestens zu zwei Drittel der Länge des Fahrzeugs (hier z.B. bis zu der C-Säule 24a, 24b) auf der gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite B.
Weiterhin ist gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Figur 3 vorgesehen, dass beide Sensoreinheiten 18a, 18b derart angeordnet sind, dass sie jeweils ein Fahrzeugdetektionsfeld 10a, 10b aufweisen, dessen horizontaler Detektionskegel sich erstreckt mindestens von einem auf einer Längsachse L des Fahrzeugs 16 angeordneten Mittelbereich einer Frontseite bzw. Motorhaubenfront 26 des Fahrzeugs 16 bis mindestens zur Hälfte der Länge des Fahrzeugs (hier z.B. bis zwischen der B-Säule 22a, 22b und der C-Säule 24a, 24b) auf der gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite . Besonders bevorzugt erstreckt sich der horizontale Detektionskegel so weit, dass auch jeweils ein toter Winkel detektiert werden kann.
Bei den Figuren 1 , 2 und 3 zeigt sich eine Überlappung der Fahrzeugdetektionsfelder 10a, 10b. Diese Überlappung kann im Innenraum 12 oder auch im Außenbereich 14 des Fahrzeugs 16 vorhanden sein. Die Redundanzen dieser doppelten Detektion präzisieren und erhöhen die Güte der Detektionsdaten und ermöglichen eine zuverlässigere Detektion, sodass sich hieraus sicherheitserhöhende Maßnahmen folgen können.
Bezugszeichenliste
10a Erstes Fahrzeugdetektionsfeld einer ersten Sensoreinheit
10b Zweites Fahrzeugdetektionsfeld einer zweiten Sensoreinheit
12 Innenraum eines Fahrzeugs
14 Außenbereich eines Fahrzeugs
16 Fahrzeug
18a Erste Sensoreinheit
18b Zweite Sensoreinheit
20a Erste A-Säule eines Fahrzeugs
20b Zweite A-Säule eines Fahrzeugs
22a Erste B-Säule eines Fahrzeugs
22b Zweite B-Säule eines Fahrzeugs
24a Erste C-Säule eines Fahrzeugs
24b Zweite C-Säule eines Fahrzeugs
26 Frontseite bzw. Motorhaubenfront des Fahrzeugs
100 Detektieren mindestens eines Fahrzeugdetektionsfeldes, mit mindestens einer jeweiligen Sensoreinheit, als Detektionsdaten 200 Verarbeiten der Detektionsdaten mit einem Rechensystem 300 Einstellen eines sicherheitsrelevanten Fahrzeugverhaltens basierend auf den Detektionsdaten, durch ein Fahrunterstützungssystem
L Längsachse des Fahrzeugs
A Erste Fahrzeugseite
B Zweite Fahrzeugseite

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Detektieren von Objekten in einem ersten Fahrzeugdetektionsfeld (10a), das einen Innenraum (12) und einen Außenbereich (14) eines Fahrzeugs (16) umfasst, mittels einer ersten Sensoreinheit (18a) des Fahrzeugs (16), das Verfahren umfassend folgende Schritte:
Detektieren eines Objektes im Außenbereich (14) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (10a) mit der ersten Sensoreinheit (18a) als erste Detektionsdaten (100);
Detektieren eines Objektes im Innenraum (12) des ersten Fahrzeugdetektionsfeldes (10a) mit der ersten Sensoreinheit (18a) als zweite Detektionsdaten (100);
Verarbeiten der ersten und zweiten Detektionsdaten in einer Recheneinheit (200).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin zum Detektieren von Objekten in einem zweiten Fahrzeugdetektionsfeld (10b), das einen Innenraum (12) und einen Außenbereich (14) des Fahrzeugs (16) umfasst, mittels zumindest einer zweiten Sensoreinheit (18b) des Fahrzeugs (16) geeignet ist, das Verfahren weiterhin umfassend folgende Schritte:
Detektieren eines Objektes im Außenbereich (14) des zweiten Fahrzeugdetektionsfeldes (10b) mit der zweiten Sensoreinheit (18b) als erste Detektionsdaten (100);
Detektieren eines Objektes im Innenraum (12) des zweiten Fahrzeugdetektionsfeldes (10b) mit der zweiten Sensoreinheit (18b) als zweite Detektionsdaten (100).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinheit (18a) und die zweite Sensoreinheit (18b) sich gegenüberliegend an zwei typgleichen Säulen (20a, 20b oder 22a, 22b oder 24a, 24b) des Fahrzeugs (16) angeordnet sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt im Außenbereich (14) in einem Totwinkelbereich des Fahrzeugs (16) ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt im Innenraum (12) ein Insasse des Fahrzeugs (16) ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (18a, 18b) an einer A-Säule (20a, 20b) des Fahrzeugs (16) im Innenraum (12) des Fahrzeugs (16) angeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (18a, 18b) an einer B-Säule (22a, 22b) oder C-Säule (24a, 24b) des Fahrzeugs (16) im Innenraum (12) des Fahrzeugs (16) angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (18a, 18b) derart angeordnet ist, dass sich ihr Fahrzeugdetektionsfeld (10a, 10b) von einer ersten Fahrzeugseite (A), mindestens über den Innenraum (12) quer zu einer Längsachse (L) des Fahrzeugs (16) bis zur gegenüberliegenden, zweiten Fahrzeugseite (B), hinausgehend in den Außenbereich (14) erstreckt.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (18a, 18b) ein Fahrzeugdetektionsfeld (10a, 10b) aufweist, das ausgehend von der jeweiligen Sensoreinheit (18a, 18b) einen horizontalen Detektionskegel von mindestens 110 Grad bildet, insbesondere bis maximal 190 Grad.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Bereitstellen einer Fahrunterstützungsfunktion basierend auf den Detektionsdaten (300), durch ein Fahrunterstützungssystem.
11 . Verfahren nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (18a, 18b) ein optischer Sensor ist, insbesondere eine Kamera oder ein Laserscanner.
12. Detektionssystem zum Detektieren von Objekten in einem ersten Fahrzeugdetektionsfeld (10a), das einen Innenraum (12) und einen Außenbereich (14) eines Fahrzeugs (16) umfasst, umfassend:
- eine erste Sensoreinheit (18a), ausgebildet zum o Detektieren eines Objektes im Außenbereich (14) des ersten
Fahrzeugdetektionsfeldes (10a) als erste Detektionsdaten (100); und o Detektieren eines Objektes im Innenraum (12) des ersten
Fahrzeugdetektionsfeldes (10a) als zweite Detektionsdaten (100); eine Recheneinheit zum Verarbeiten der ersten und zweiten Detektionsdaten (200).
13. Fahrunterstützungssystem zum Bereitstellen einer Fahrunterstützungsfunktion, umfassend ein Detektionssystem nach Anspruch 12 und eine Steuereinheit ausgebildet zum Bereitstellen der Fahrunterstützungsfunktion basierend auf den Detektionsdaten (300).
14. Fahrzeug (16) mit einem Detektionssystem nach Anspruch 12 oder einem Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 13.
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