WO2021156269A1 - Sensorsystem für ein fahrzeug zur überwachung eines horizontalen überwachungsbereichs von wenigstens 180° - Google Patents

Sensorsystem für ein fahrzeug zur überwachung eines horizontalen überwachungsbereichs von wenigstens 180° Download PDF

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Thorsten Meyer
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a sensor system for a vehicle for monitoring a horizontal monitoring area of at least 180 °, preferably about 200 °, of the surroundings of the vehicle, in particular for realizing autonomous driving, with a first sensor subsystem for providing a first information cocoon comprising at least one first environmental sensor as a long-range sensor, and with a second sensor subsystem for providing a second information cocoon comprising at least one second environmental sensor as a long-range sensor, the first sensor subsystem and the second sensor subsystem having a continuous first detection area that includes the monitoring area.
  • the present invention also relates to a driving support system for a vehicle having the above sensor system.
  • Various driving support systems are used in current and future vehicles in order to make driving the vehicle safer and more relaxed. These include emergency braking systems, lane keeping systems, distance keeping systems or cross traffic warning systems, to name just a few.
  • applications in the area of “autonomous driving” are constantly being developed further in order to relieve the driver of the vehicle more and more, right up to a ferry operation in which the vehicle drives completely autonomously and the driver is no longer necessary in the traditional sense.
  • the detection of dynamic objects is typically based on detection of the surroundings by the vehicle itself with a corresponding sensor system.
  • every type of environmental sensors used for example optical cameras, LiDAR-based environmental sensors, radar sensors or even ultrasonic sensors, have certain and also have disadvantages that have an influence on the detection of the environment.
  • optical cameras are characterized by a high resolution and a long range and enable reliable detection of objects in the vicinity, while they have weaknesses in determining distances to the objects.
  • LiDAR-based environment sensors are very reliable in determining the distance from objects and have a high tolerance for various environmental conditions, but are comparatively expensive and have a low horizontal angular resolution.
  • radar sensors Ultrasonic sensors are only suitable for short ranges and have only a very low directional characteristic, while they are available at particularly low cost and are already widespread in current vehicles.
  • ADAS Advanced Driver Assistance Systems
  • an optical front camera which is mounted behind a windshield of the vehicle, is combined with a radar sensor.
  • this cost-effective solution is typically not sufficient to provide sufficient performance and reliability, for example for autonomous driving according to level 3.
  • the larger an observation angle the greater the risk of covering the surroundings, for example by an A-pillar of the vehicle, or from dirt or precipitation on the windshield as well as reflections on the windshield due to the large angle.
  • test vehicles are known, for example, which each have a plurality of very different environmental sensors, for example a plurality of optical cameras, a plurality of laser scanners and a plurality of radar sensors.
  • the sensor systems of these test vehicles have high performance and reliability, but are not suitable for current series vehicles because of the costs for the sensors and the requirements for processing the data provided by these environmental sensors.
  • the spread of many driving support systems and also of autonomous driving, for example according to level 3 is delayed. This results in the problem of providing a sensor system which can detect a horizontal monitoring area of at least 180 °, preferably approximately 200 °, of the surroundings of the vehicle in such a way that it can be used in current vehicles and the monitoring area can be reliably detected .
  • the invention is based on the object of providing a sensor system for a vehicle for monitoring a horizontal monitoring area of at least 180 °, preferably about 200 °, of the surroundings of the vehicle and a driving support system for a vehicle with such a sensor system specify, which have a high performance and reliability in monitoring the monitoring area and at the same time enable a cost-effective implementation for the provision of driving support functions.
  • a sensor system for a vehicle for monitoring a horizontal monitoring area of at least 180 °, preferably about 200 °, of the surroundings of the vehicle, in particular for implementing autonomous driving is thus specified, with a first sensor subsystem for providing a first information cocoon comprising at least a first Environment sensor as a long-range sensor, and with a second sensor subsystem for providing a second information cocoon comprising at least one second environment sensor as a long-range sensor, wherein the first sensor subsystem and the second sensor subsystem have a continuous first detection area that includes the monitoring area, and the first sensor subsystem has a plurality of first environment sensors and / or the second sensor subsystem has a plurality of second environment sensors, between each adjacent environment sensors of the plurality of first environment sensors and / or the plurality of second environment sensors are each formed with a transition area, and the sensor system is designed such that transition areas between adjacent first environment sensors and transition areas between adjacent second environment sensors do not overlap one another.
  • a driving support system for a vehicle with an above sensor system is also specified.
  • the basic idea of the present invention is therefore to combine two sensor systems in such a way that particularly reliable detection of the entire monitoring area can take place. This is made possible by the fact that transition areas between adjacent environmental sensors of the first and second sensor subsystems do not overlap, whereby at least one of the two sensor subsystems always enables reliable detection and thus monitoring in the monitoring area. Disturbances, such as those typically occurring at the transition areas between adjacent environmental sensors, can be avoided for at least one of the two sensor subsystems at each point in the transition area.
  • simple and reliable monitoring of the transition area can also take place for angular areas of more than 180 °, preferably approximately 200 °. When only a single environmental sensor is used in the respective sensor subsystem, such monitoring can often not take place or can only take place with restrictions.
  • the sensor system with the monitoring range of at least 180 ° can, for example, be used or designed to monitor the surroundings of the vehicle in the direction of travel. Cross traffic can also be detected through the monitoring area of at least 180 °. This is an important aspect, especially in autonomous driving, for example according to level 3. For this reason, a monitoring range of even around 200 ° is usually required for autonomous driving according to level 3. For some scenarios when driving forward, it may be necessary for the monitoring area to be even larger, for example when turning on a road that has an angle of more than 90 ° to the direction of travel. Such scenarios can, however, in principle require other sensor systems.
  • the monitoring range can be between 180 ° and 270 °, in particular between 180 ° and 220 °.
  • the direction of travel relates, for example, to a typical direction of travel straight ahead based on an orientation of the vehicle.
  • the direction of travel is thus on a central axis of the vehicle and points to a front of the vehicle.
  • the transition areas of the first and second sensor subsystems - if present - are offset.
  • one of the sensor subsystems can have only one environmental sensor for monitoring the entire monitoring area. In this case, the result is that the transition area (s) of the other sensor subsystem cannot overlap.
  • both the first and the second sensor subsystem include a plurality of environmental sensors, as a result of which both sensor subsystems have transition areas. In this case, the environmental sensors of the two sensor subsystems must be designed and arranged accordingly, so that there is no overlap of the transition areas. This is achieved by the offset arrangement of the transition areas of the first and second sensor subsystems.
  • the sensor system can achieve a performance and reliability that is better than that of a human vehicle driver, so that, for example, autonomous driving according to level 3 is made possible.
  • the performance and reliability of the sensor system can be improved if the two sensor subsystems have different types of environmental sensors. As a result, disadvantages or deficits of the environmental sensors of a sensor subsystem can be compensated for by the other sensor subsystem in each case
  • the environmental sensors as long-range sensors have a range of at least approximately 100 meters.
  • the range of the first and second environmental sensors can be different. The range depends on the type of the respective first or second environmental sensor.
  • Distances from the vehicle in A range of more than 200 meters usually relates to a “comfort zone”, ie the detection of obstacles in a range of up to 200 meters is sufficient to safely stop the vehicle and avoid a collision, even when driving on a motorway.
  • strong braking may be required, which is clearly perceived by the vehicle occupants. Such strong braking can be avoided when detecting objects already in the “comfort zone”. For high speed travel on a freeway, a range of 300 meters or more may be desirable.
  • the first and second information cocoons each cover the monitoring area in order to provide sensor information. Sensor values are provided over the entire monitoring area and updated regularly.
  • the first and the second sensor subsystem each have a continuous detection area in which they usually provide individual sensor points with sensor information at regular angular intervals in the horizontal and vertical directions. Areas can arise in the immediate vicinity of the vehicle that are not detected due to the design and / or the arrangement of the respective environmental sensors. However, this concerns distances that are very small compared to the range of the respective sensor subsystem, typically in the range of a maximum of a few meters, preferably one to two meters, particularly preferably less than one meter, so that overall one can speak of a continuous detection area.
  • a transition area is an area of the respective detection area that is detected by two adjacent environmental sensors of a sensor subsystem.
  • a “transfer” of objects from one environmental sensor to the other environmental sensor of the respective sensor subsystem is required, with problems in detecting positions of the objects, for example, due to tolerances in the alignment of the corresponding environmental sensors on the vehicle and / or manufacturing tolerances of the corresponding environmental sensors.
  • the “handover” can take place at any position in the transition area, preferably in its center.
  • the first sensor subsystem has an odd number of first environmental sensors
  • the second sensor subsystem has an even number of second environmental sensors, or vice versa. This enables a particularly simple provision of the two sensor subsystems without overlapping transition areas, for example when using first and second environmental sensors with a similar horizontal sensor angle range.
  • the first sensor subsystem particularly preferably has three first environmental sensors, and the second sensor subsystem has two second environmental sensors, or vice versa.
  • the first sensor subsystem can have exactly three first environment sensors, and the second sensor subsystem can have exactly two second environment sensors, or vice versa. In this way, reliable coverage of the entire monitoring area can be achieved with a small number of environmental sensors.
  • the sensor subsystem with an odd number of environmental sensors has a central environmental sensor with a large horizontal sensor angle range of preferably about 100 ° to 140 °, more preferably about 110 ° to 130 °, particularly preferably about 120 °, and a plurality Surrounding sensors arranged laterally therefrom with a smaller horizontal sensor angle range than the central surrounding sensor with preferably about 30 ° to 100 °, more preferably from about 40 ° to 90 °, particularly preferably from about 50 °.
  • Ambient sensors with a horizontal sensor angle range (field of view, fov) of 180 ° and more are on the one hand technically complex and practically hardly mountable in a suitable manner on a vehicle. This is due to the fact that the body of the vehicle can shade the monitored area.
  • the A-pillars of the vehicle usually cause such lateral shading of the monitoring area, ie angular ranges of +/- 90 ° with respect to a central axis of the vehicle cannot be detected.
  • the windshield can be affected by rainfall or pollute, which also affects detection in angular ranges of +/- 90 0th.
  • This problem can be solved by arranging the central environmental sensor with a horizontal sensor angle range of significantly less than 180 °, in that the environmental sensors arranged laterally from the corresponding central environmental sensor also cover a remaining part of the monitoring area.
  • the orientation of the lateral from the corresponding Environment sensors arranged in the central environment sensor are preferably carried out at an angle of approximately 70 ° with respect to the central axis of the vehicle.
  • the sensor subsystem is designed with an odd number of environmental sensors for attaching the central environmental sensor to a windshield of the vehicle and for attaching the environmental sensors arranged laterally therefrom in A-pillars of the vehicle. Attaching the environmental sensors to the windshield and to the A-pillars enables the environmental sensors to be attached at an elevated position so that an area directly in front of the vehicle can also be detected.
  • the central environmental sensor is preferably installed directly behind the windshield, i.e. in a protected interior of the vehicle.
  • the central environmental sensor is particularly preferably attached in a central, upper area of the windshield, in which a rearview mirror is typically attached. Thus, there is no additional restriction of the view through the windshield for the vehicle driver.
  • the environment sensors arranged laterally from the corresponding central environment sensor can be attached in an upper region of the fenders or on the side mirrors of the vehicle.
  • the corresponding environmental sensors can also be attached to the A-pillars.
  • the sensor subsystem with an even number of environmental sensors has two environmental sensors with a horizontal sensor angle range of preferably about 100 ° to 160 °, more preferably about 110 ° to 150 °, particularly preferably about 150 °.
  • a horizontal sensor angle range of more than 100 ° coverage of the entire monitoring area can be achieved reliably.
  • an arrangement in pairs on the vehicle is very cost-effective, with sufficient sensor information being supplied for the corresponding information cocoon.
  • the sensor subsystem is designed with an even number of environmental sensors for attaching the two environmental sensors to the front corner areas of the vehicle. This enables the two environment sensors to be easily attached to the vehicle with a good one Coverage of the monitoring area.
  • the two environmental sensors preferably have a horizontal angular orientation of approximately 40 ° with respect to the central axis of the vehicle. Due to the large horizontal sensor angle range, a close range of the vehicle can also be reliably detected.
  • the first sensor subsystem and the second sensor subsystem each have a plurality of first and second environmental sensors.
  • a plurality of environmental sensors for both the first and the second sensor subsystem enables the use of environmental sensors with a small horizontal sensor angle range, as a result of which environmental sensors with a low complexity and low cost can usually be used. At the same time, reliable detection of the monitored area is made possible.
  • the at least one first environment sensor and / or the at least one second environment sensor is designed in the manner of an optical environment sensor for providing two-dimensional image information.
  • Optical environment sensors typically have a high resolution, which is why they allow a long range.
  • optical environmental sensors are already widespread and are available at low cost.
  • Optical environment sensors enable objects to be recognized well and are therefore well suited to understanding a scene, i.e. to perform detection, identification and at least partial localization of relevant objects.
  • the sensor system preferably comprises a sensor subsystem with optical environmental sensors as the basic sensor subsystem.
  • the optical environment sensor for providing two-dimensional image information is designed as an optical camera in the area of light visible to humans or as an infrared camera.
  • Optical cameras in the area of light visible to humans provide information related to the surroundings of the vehicle, as it is also perceived by a human driver, and therefore provides a good basis for driving support systems up to autonomous driving according to level 3, for example.
  • Infrared cameras can read wavelengths perceive which are not perceived by the human driver, but which contain relevant information and which can therefore provide good alternative or additional information.
  • the at least one first environment sensor and / or the at least one second environment sensor is designed in the manner of a distance sensor for providing three-dimensional environment information with distance information for individual sensor points.
  • Ambient sensors of the type of a distance sensor are particularly a good addition to the use of optical ambient sensors.
  • Ambient sensors of the type of a distance sensor can supplement an understanding of a scene based on optical ambient sensors, for example in the case of low light, back light, low contrast of objects in relation to the environment or similar.
  • a combination of a first sensor subsystem with optical environment sensors and a second sensor subsystem with environment sensors in the manner of a distance sensor is therefore particularly advantageous.
  • the distance sensor is designed as a LiDAR-based environment sensor, in particular as a laser scanner, and / or as a radar-based environment sensor.
  • LiDAR-based environment sensors as well as radar-based environment sensors have good properties for determining distances to objects in the vicinity of the vehicle.
  • LiDAR-based environmental sensors are widespread, for example, with a horizontal sensor angle range of around 150 °, with complexity and costs typically increasing disproportionately with an even larger horizontal sensor angle range.
  • the LiDAR-based environment sensors preferably use laser pulses in a spectral range that is near infrared.
  • the first sensor subsystem comprises three first environment sensors, which are designed in the manner of an optical environment sensor to provide two-dimensional image information, in particular as optical cameras in the area of light visible to humans or as an infrared camera, and the second sensor subsystem includes two second environment sensors, as distance sensors for providing three-dimensional environment information with distance information for individual Sensor points are designed, in particular as a LiDAR-based environment sensor and / or as a radar-based environment sensor.
  • the first sensor subsystem is designed to provide the first information cocoon with a horizontal angular resolution of at least thirty information points per degree, preferably at least forty information points per degree and particularly preferably at least fifty information points per degree
  • the second sensor subsystem is designed to provide the second information cocoon with a horizontal angular resolution of at least three information points per degree, preferably of at least four information points per degree and particularly preferably of at least five information points per degree.
  • the horizontal angular resolutions of the first and second sensor subsystems can also be reversed. The processing of the sensor information provided by the environmental sensors can be facilitated by the different horizontal angular resolutions.
  • the sensor information of the sensor subsystem with the higher horizontal angular resolution can be used, for example, to detect objects in the vicinity of the vehicle, while the sensor information of the sensor subsystem with the lower horizontal angular resolution can be used, for example, to verify information relating to the detected objects.
  • the sensor subsystem with the lower horizontal angular resolution can provide distance information to the objects detected by the sensor subsystem with the higher horizontal angular resolution.
  • a higher horizontal angular resolution enables a greater range, since distant objects can still be detected by a sufficient number of sensor points.
  • a further sensor subsystem can be used in order to overcome possible weaknesses of the sensor system with two sensor subsystems. If the performance and reliability of the sensor system with the two sensor subsystems is not yet sufficient for certain applications and / or a further improvement is desired, the provision of a further information cocoon can help to achieve this goal.
  • Possibilities for providing a further information cocoon ie a third or fourth information cocoon, as explained below.
  • the sensor system comprises a third sensor subsystem for providing a third information cocoon comprising at least one third environmental sensor, in particular as a short-range sensor, the third sensor subsystem having a continuous third detection area that includes the monitoring area.
  • a useful addition can be made with the third sensor subsystem, which has environmental sensors in particular as short-range sensors. In this way, for example, gaps in the close range that arise for the first and / or second sensor subsystem can be covered, so that at least two sensor subsystems always provide information about the surroundings.
  • the environmental sensors of the third sensor subsystem too, there can be transition areas between adjacent third environmental sensors.
  • the at least one third environment sensor as a short-range sensor, which can be provided inexpensively, for example radar or infrared.
  • the at least one third environment sensor is designed in the manner of an ultrasonic sensor for providing distance information from objects.
  • Ultrasonic sensors are well suited for short ranges and are available at low cost. They are already widely used in current vehicles and, if present in the vehicle, can be used at no additional cost to form the third sensor subsystem. As a result, they can cover, for example, gaps in the close range between the first and / or second environmental sensors in a simple, reliable and inexpensive manner, which gaps can result from the design of the corresponding environmental sensors together with their arrangement on the vehicle. As a result, the sensor system can be designed to be particularly reliable.
  • the sensor system comprises a fourth sensor subsystem for providing a fourth information cocoon comprising a map information system and / or a communication system, the fourth sensor subsystem having a continuous fourth detection area which comprises the monitoring area.
  • the fourth sensor subsystem includes, for example, a map information system which provides information relating to the surroundings of the vehicle based on map information and current position information of the vehicle. In this case, this relates to static information, for example relating to road lanes, road boundaries, traffic signs or others.
  • the fourth sensor subsystem can comprise a communication system in order to obtain information about static and / or dynamic objects in the vicinity of the vehicle by communicating with any remote station.
  • Car2X communication This is referred to as Car2X communication, in which the vehicle communicates with any remote station such as an infrastructure facility or other vehicles.
  • the fourth information cocoon can thus supplement the sensor system with the first and second sensor subsystems in order to improve the sensor system as a whole in terms of performance and reliability.
  • the improvement in the examples described can be achieved inexpensively, in particular since current vehicles already have map information systems, for example for navigation, as well as communication systems, for example for making an emergency call.
  • the fourth sensor subsystem is in principle independent of the third sensor subsystem. Accordingly, the fourth sensor subsystem can be provided as an alternative or in addition to the third sensor subsystem if the sensor system includes a further sensor subsystem in addition to the first and second sensor subsystems.
  • It shows 1 shows a schematic view of a vehicle with a sensor system with a first and a second sensor subsystem according to a first, preferred embodiment.
  • FIG. 1 shows a vehicle 10 according to a first, preferred embodiment.
  • the vehicle 10 includes a driving support system (not shown here) with a sensor system 12 for monitoring a horizontal monitoring area of at least 180 °, preferably approximately 200 °, of an environment 13 of the vehicle 10, in particular for realizing autonomous driving.
  • the sensor system 12 comprises a first sensor subsystem 14 for providing a first information cocoon and a second sensor subsystem 16 for providing a second information cocoon.
  • the first sensor subsystem 14 comprises three first environment sensors 18, 20, which are designed in the manner of an optical environment sensor for providing two-dimensional image information.
  • the first environmental sensors 18, 20 are thus designed as optical cameras 18, 20 in the area of light visible to humans.
  • the three optical cameras 18, 20 include a central optical camera 18 with a central, large horizontal sensor angle range ai of approximately 120 ° and two optical cameras 20 arranged laterally thereof, each with a lateral, smaller horizontal sensor angle range a 2 of approximately 50 °.
  • the central optical camera 18 is attached behind a windshield 22 of the vehicle 10 in a central, upper area in which a rearview mirror is typically attached.
  • the two laterally arranged optical cameras 20 are attached in or possibly on A-pillars 24 of the vehicle 10.
  • the central optical camera 18 is arranged and aligned on a central axis 26 of the vehicle 10, while the two laterally arranged optical cameras 20 are aligned at an angle of approximately 70 ° with respect to the central axis 26 of the vehicle 10.
  • the two lateral optical cameras 20 are attached in an upper region of the fenders of the vehicle 10 or on the side mirrors of the vehicle 10.
  • the second sensor subsystem 16 comprises two second environment sensors 30, which are designed as distance sensors for providing three-dimensional environment information with distance information for individual sensor points.
  • the second environment sensors 30 are designed as LiDAR-based environment sensors 30, in particular as laser scanners.
  • the LiDAR-based environment sensors 30 use laser pulses in a spectral range that is near infrared.
  • the two LiDAR-based environmental sensors 30 have a horizontal sensor angle range ⁇ i of approximately 150 °.
  • the two LiDAR-based environment sensors 30 are attached to the front corner regions of the vehicle 10 and have a horizontal angular orientation of approximately 40 ° with respect to the central axis 26 of the vehicle 10.
  • the first sensor subsystem 14 and the second sensor subsystem 16 have a corresponding continuous first and second detection area, respectively, which each include the monitoring area.
  • Both the optical cameras 18, 20 and the LiDAR-based environment sensors 30 represent long-range sensors that have a range of at least approximately 100 meters.
  • the optical cameras 18, 20 have a range of approximately 300 meters
  • the two LiDAR-based environmental sensors 30 have a range of approximately 200 meters.
  • the first sensor subsystem 14 is designed to provide the first information cocoon with a horizontal angular resolution of approximately forty information points
  • the second sensor subsystem 16 is designed to provide the second information cocoon with a horizontal angular resolution of approximately four information points per degree.
  • the first and second information cocoons each cover the monitoring area in order to provide sensor information.
  • the corresponding sensor subsystem 14, 16 provides sensor values over the entire monitoring area and updates them regularly.
  • the first and second sensor subsystems 14, 16 each have a continuous one Detection area in which they provide individual sensor points with sensor information at regular angular intervals in the horizontal and vertical direction. Areas 32 can arise in the immediate vicinity of the vehicle 10 which are not detected due to the design and / or arrangement of the respective environmental sensors. However, this relates to distances that are very small compared to the range of the respective sensor subsystem 14, 16, typically in the range of a maximum of a few meters, preferably one to two meters, particularly preferably less than one meter, so that overall one speaks of a continuous detection range can.
  • a transition area 34 is formed between each adjacent environment sensors 18, 20, 30 of the plurality of first environment sensors 18, 20 and / or the plurality of second environment sensors 30.
  • a transition area 34 is an area of the respective detection area that is detected by two adjacent environmental sensors 18, 20, 30 of a sensor subsystem 14, 16.
  • the sensor system 12 is designed in such a way that transition areas 34 between adjacent first environment sensors 18, 20 and transition areas 34 between adjacent second environment sensors 30 do not overlap one another.
  • the sensor system 12 additionally comprises a third sensor subsystem for providing a third information cocoon comprising at least one third environmental sensor, in particular as a short-range sensor, the third sensor subsystem having a continuous third detection area that includes the monitoring area.
  • a third sensor subsystem for providing a third information cocoon comprising at least one third environmental sensor, in particular as a short-range sensor, the third sensor subsystem having a continuous third detection area that includes the monitoring area.
  • the environmental sensors of the third sensor subsystem too, there can be transition areas 34 between adjacent third environmental sensors. These are preferably offset from transition areas 34 of the first and / or second sensor subsystem 14, 16 in order to prevent an overlap between transition areas 34.
  • the at least one third environment sensor is preferably designed in the manner of an ultrasonic sensor for providing distance information from objects.
  • the sensor system 12 additionally or as an alternative to the third sensor subsystem comprises a fourth sensor subsystem for providing a fourth information cocoon comprising a Map information system and / or a communication system, the fourth sensor subsystem having a continuous fourth detection area which comprises the monitoring area.
  • the fourth sensor subsystem includes, for example, a map information system which provides information relating to the surroundings of the vehicle based on map information and current position information of the vehicle.
  • the fourth sensor subsystem can comprise a communication system in order to obtain information about static and / or dynamic objects in the vicinity of the vehicle by communicating with any remote station. This is referred to as Car2X communication, in which the vehicle communicates with any remote station such as an infrastructure facility or other vehicles.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem (12) für ein Fahrzeug (10) zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, einer Umgebung (13) des Fahrzeugs (10), insbesondere zur Realisierung von autonomem Fahren, mit einem ersten Sensorteilsystem (14) zur Bereitstellung eines ersten Informationskokons umfassend wenigstens einen ersten Umgebungssensor (18, 20) als Langreichweitensensor, und mit einem zweiten Sensorteilsystem (16) zur Bereitstellung eines zweiten Informationskokons umfassend wenigstens einen zweiten Umgebungssensor (30) als Langreichweitensensor, wobei das erste Sensorteilsystem (14) und das zweite Sensorteilsystem (16) einen kontinuierlichen ersten Erfassungsbereich aufweisen, der den Überwachungsbereich umfasst, wobei das erste Sensorteilsystem (14) eine Mehrzahl erste Umgebungssensoren (18, 20) aufweist und/oder das zweite Sensorteilsystem (16) eine Mehrzahl zweite Umgebungssensoren (30) aufweist, zwischen jeweils benachbarten Umgebungssensoren (18, 20, 30) der Mehrzahl erster Umgebungssensoren (18, 20) und/oder der Mehrzahl zweiter Umgebungssensoren (30) jeweils ein Übergangsbereich (34) ausgebildet ist, und das Sensorsystem (12) derart ausgeführt ist, dass Übergangsbereiche (34) zwischen benachbarten ersten Umgebungssensoren (18, 20) und Übergangsbereiche (34) zwischen benachbarten zweiten Umgebungssensoren (30) einander nicht überlappen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug (10) mit einem obigen Sensorsystem (12).

Description

Sensorsystem für ein Fahrzeug zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorsystem für ein Fahrzeug zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, einer Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere zur Realisierung von autonomem Fahren, mit einem ersten Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines ersten Informationskokons umfassend wenigstens einen ersten Umgebungssensor als Langreichweitensensor, und mit einem zweiten Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines zweiten Informationskokons umfassend wenigstens einen zweiten Umgebungssensor als Langreichweitensensor, wobei das erste Sensorteilsystem und das zweite Sensorteilsystem einen kontinuierlichen ersten Erfassungsbereich aufweisen, der den Überwachungsbereich umfasst.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einem obigen Sensorsystem.
Verschiedenartige Fahrunterstützungssysteme finden in aktuellen und zukünftigen Fahrzeugen Verwendung, um das Fahren mit dem Fahrzeug sicherer und entspannter zu gestalten. Dazu gehören Notbremssysteme, Spurhaltesysteme, Abstandshaltesysteme oder auch Querverkehrswarnsysteme, um nur einige wenige zu nennen. Zusätzlich werden Anwendungen im Bereich „autonomes Fahren“ stetig weiterentwickelt, um den Fahrer des Fahrzeugs mehr und mehr zu entlasten bis hin zu einem Fährbetrieb, in dem das Fahrzeug vollständig autonom fährt und der Fahrzeugführer im hergebrachten Sinn nicht mehr erforderlich ist.
Für all diese Anwendungen ist es wichtig, eine Umgebung des Fahrzeugs möglichst zuverlässig zu erfassen. Dies betrifft sowohl statische wie auch dynamische Objekte. Insbesondere die Erfassung dynamischer Objekte basiert typischerweise auf einer Erfassung der Umgebung durch das Fahrzeug selber mit einem entsprechenden Sensorsystem. Dabei ist zu berücksichtigen, dass jede Art verwendeter Umgebungssensoren, beispielsweise optische Kameras, LiDAR-basierte Umgebungssensoren, Radarsensoren oder auch Ultraschallsensoren, bestimmte Vor- und auch Nachteile aufweisen, welche einen Einfluss auf die Erfassung der Umgebung haben. Beispielsweise zeichnen sich optische Kameras durch eine hohe Auflösung und eine große Reichweite aus und ermöglichen eine zuverlässige Erkennung von Objekten in der Umgebung, während sie Schwächen bei der Bestimmung von Abständen zu den Objekten aufweisen. LiDAR-basierte Umgebungssensoren sind demgegenüber sehr zuverlässig bei der Bestimmung der Entfernung von Objekten und weisen eine hohe Toleranz für verschiedene Umgebungskonditionen auf, sind allerdings vergleichsweise teuer und habe eine geringe horizontale Winkelauflösung. Vergleichbares gilt für Radarsensoren. Ultraschallsensoren sind nur für kurze Reichweiten geeignet und weisen nur eine sehr geringe Richtcharakteristik auf, während sie besonders kostengünstig verfügbar und bereits in aktuellen Fahrzeugen weit verbreitet sind.
So sind in der Technik bereits Sensorsystem bekannt, beispielsweise zur Verwendung in verschiedenen Fahrunterstützungssystemen, die auch als ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) zusammengefasst werden. Dabei wird beispielsweise eine optische Frontkamera, die hinter einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs montiert ist, mit einem Radarsensor kombiniert. Diese kostengünstige Lösung ist jedoch typischerweise nicht ausreichend, um eine ausreichende Leistung und Zuverlässigkeit zur Verfügung zu stellen, beispielsweise für autonomes Fahren gemäß Level 3. Je größer ein Beobachtungswinkel ist, desto größer ist die Gefahr durch Abdeckungen der Umgebung, beispielsweise durch eine A-Säule des Fahrzeugs, oder durch Verschmutzungen oder Niederschlag auf der Windschutzscheibe sowie Spiegelungen an der Windschutzscheibe aufgrund des großen Winkels.
Andererseits sind beispielsweise Versuchsfahrzeuge bekannt, die jeweils eine Mehrzahl verschiedenster Umgebungssensoren aufweisen, beispielsweise mehrere optische Kameras, mehrere Laserscanner und mehrere Radarsensoren. Die Sensorsystem dieser Versuchsfahrzeuge weisen eine hohe Leistung und Zuverlässigkeit auf, sind jedoch für aktuelle Serienfahrzeuge aufgrund der Kosten für die Sensorik und der Anforderungen an die Verarbeitung der von diesen Umgebungssensoren bereitgestellten Daten nicht geeignet. Dadurch wird die Verbreitung vieler Fahrunterstützungssysteme und auch des autonomen Fahrens, beispielsweise gemäß Level 3, verzögert. Daraus ergibt sich das Problem, ein Sensorsystem bereitzustellen, welches einen horizontalen Überwachungsbereich von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, der Umgebung des Fahrzeugs in einer Weise erfassen kann, so dass eine Verwendung in aktuellen Fahrzeugen ermöglicht wird und der Überwachungsbereich zuverlässig erfasst werden kann.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Sensorsystem für ein Fahrzeug zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, einer Umgebung des Fahrzeugs und ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einem solchen Sensorsystem anzugeben, die eine hohe Leistung und Zuverlässigkeit bei der Überwachung des Überwachungsbereichs aufweisen und gleichzeitig eine kostengünstige Implementierung zur Bereitstellung von Fahrunterstützungsfunktionen ermöglichen.
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 Sensorsystem für ein Fahrzeug zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, einer Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere zur Realisierung von autonomem Fahren, angegeben, mit einem ersten Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines ersten Informationskokons umfassend wenigstens einen ersten Umgebungssensor als Langreichweitensensor, und mit einem zweiten Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines zweiten Informationskokons umfassend wenigstens einen zweiten Umgebungssensor als Langreichweitensensor, wobei das erste Sensorteilsystem und das zweite Sensorteilsystem einen kontinuierlichen ersten Erfassungsbereich aufweisen, der den Überwachungsbereich umfasst, und das erste Sensorteilsystem eine Mehrzahl erste Umgebungssensoren aufweist und/oder das zweite Sensorteilsystem eine Mehrzahl zweite Umgebungssensoren aufweist, zwischen jeweils benachbarten Umgebungssensoren der Mehrzahl erster Umgebungssensoren und/oder der Mehrzahl zweiter Umgebungssensoren jeweils ein Übergangsbereich ausgebildet ist, und das Sensorsystem derart ausgeführt ist, dass Übergangsbereiche zwischen benachbarten ersten Umgebungssensoren und Übergangsbereiche zwischen benachbarten zweiten Umgebungssensoren einander nicht überlappen.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einem obigen Sensorsystem angegeben.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, zwei Sensorsysteme derart zu kombinieren, dass eine besonders zuverlässige Erfassung des gesamten Überwachungsbereichs erfolgen kann. Dies wird dadurch ermöglicht, dass Übergangsbereiche zwischen benachbarten Umgebungssensoren des ersten und zweiten Sensorteilsystems einander nicht überlappen, wodurch zumindest eines der beiden Sensorteilsysteme immer eine zuverlässige Erfassung und damit Überwachung in dem Überwachungsbereich ermöglicht. Störungen, wie sie typischerweise an den Übergangsbereichen zwischen benachbarten Umgebungssensoren auftreten, können zumindest für eines der beiden Sensorteilsysteme an jedem Punkt des Übergangsbereichs vermieden werden. Gleichzeitig kann durch die Verwendung mehrerer Umgebungssensoren in dem entsprechenden Sensorteilsystem eine einfache und zuverlässige Überwachung des Übergangsbereichs auch für Winkelbereiche von mehr als 180°, vorzugsweise etwa 200°, erfolgen. Eine solche Überwachung kann bei der Verwendung von nur einem einzelnen Umgebungssensor in dem jeweiligen Sensorteilsystem oftmals nicht oder nur mit Einschränkungen erfolgen.
Das Sensorsystem mit dem Überwachungsbereich von wenigstens 180° kann beispielsweise zur Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung verwendet werden oder ausgebildet sein. Dabei kann durch den Überwachungsbereich von wenigstens 180° auch Querverkehr erfasst werden. Dies ist insbesondere beim autonomen Fahren beispielsweise gemäß Level 3 ein wichtiger Aspekt. Aus diesem Grund ist für autonomes Fahren gemäß Level 3 üblicherweise ein Überwachungsbereich von sogar etwa 200° erforderlich. Für einige Szenarien beim Vorwärtsfahren kann es erforderlich sein, dass der Überwachungsbereich noch größer ist, beispielsweise beim Abbiegen an einer Straße, die einen Winkel von mehr als 90° zu der Fahrtrichtung aufweist. Derartige Szenarien können jedoch prinzipiell andere Sensorsysteme erfordern. Insbesondere kann der Überwachungsbereich zwischen 180° und 270° sein, insbesondere zwischen 180° und 220°. Durch die Verwendung eines solchen Sensorsystem in Fahrtrichtung und eines weiteren solchen Sensorsystems in Gegenfahrtrichtung kann eine vollständige Abdeckung und Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs erfolgen: Die Fahrtrichtung bezieht sich definitionsgemäß beispielsweise auf eine typische Fahrtrichtung geradeaus nach vorne bezogen auf eine Ausrichtung des Fahrzeugs. Die Fahrtrichtung liegt somit auf einer Mittelachse des Fahrzeugs und zeigt zu einer Vorderseite des Fahrzeugs.
Durch die Anordnung der Übergangsbereiche zwischen benachbarten ersten Umgebungssensoren und der Übergangsbereiche zwischen benachbarten zweiten Umgebungssensoren, so dass sie einander nicht überlappen, sind die Übergangsbereiche des ersten und zweiten Sensorteilsystems - soweit vorhanden - versetzt angeordnet. Prinzipiell kann eines der Sensorteilsysteme nur einen Umgebungssensor zur Überwachung des gesamten Überwachungsbereichs aufweisen. In diesem Fall ergibt sich, dass der oder die Übergangsbereich(e) des anderen Sensorteilsystems nicht überlappen können. Üblicherweise umfassen jedoch sowohl das erste wie auch das zweite Sensorteilsystem eine Mehrzahl Umgebungssensoren, wodurch beide Sensorteilsysteme Übergangsbereiche aufweisen. In diesem Fall müssen die Umgebungssensoren der beiden Sensorteilsysteme entsprechend ausgeführt und angeordnet sein, so dass keine Überlappung der Übergangsbereiche vorliegt. Dies wird durch die sind die versetzte Anordnung der Übergangsbereiche des ersten und zweiten Sensorteilsystems erreicht.
Im Ergebnis kann das Sensorsystem eine Leistung und Zuverlässigkeit erreichen, die besser als bei einem menschlichen Fahrzeugführer ist, so dass beispielsweise autonomes Fahren gemäß Level 3 ermöglicht wird.
Die Leistung und Zuverlässigkeit des Sensorsystems kann dadurch verbessert werden, wenn die beiden Sensorteilsysteme verschiedenartige Umgebungssensoren aufweisen. Dadurch können Nachteile bzw. Defizite der Umgebungssensoren eines Sensorteilsystems durch das jeweils andere Sensorteilsystem ausgeglichen werden
Die Umgebungssensoren als Langreichweitensensoren weisen eine Reichweite von wenigstens etwa 100 Metern auf. Dabei kann die Reichweite der ersten bzw. zweiten Umgebungssensoren unterschiedlich sein. Die Reichweite ist abhängig von der Art des jeweiligen ersten bzw. zweiten Umgebungssensors. Entfernungen von dem Fahrzeug im Bereich von mehr als 200 Metern betreffen üblicherweise eine „Komfortzone“, d.h. eine Erfassung von Hindernissen im Bereich von bis zu 200 Metern ist ausreichend, um das Fahrzeug sicher anzuhalten und eine Kollision zu vermeiden, selbst bei einer Fahrt auf einer Autobahn. Allerding kann ein starkes Bremsen erforderlich sein, das von Fahrzeuginsassen deutlich wahrgenommen wird. Bei der Erfassung von Objekten bereits in der „Komfortzone“ könne solche starken Bremsungen vermieden werden. Für Hochgeschwindigkeitsfahrten auf einer Autobahn kann eine Reichweite von 300 Metern oder mehr wünschenswert sein.
Der erste bzw. zweite Informationskokon bewirkt jeweils eine Abdeckung des Überwachungsbereichs zur Bereitstellung von Sensorinformation. Es werden Sensorwerte über den gesamten Überwachungsbereich bereitgestellt und regelmäßig aktualisiert. Dabei weisen das erste und das zweite Sensorteilsystem jeweils einen kontinuierlichen Erfassungsbereich auf, in dem sie üblicherweise in regelmäßigen Winkelabständen in horizontaler und vertikaler Richtung einzelne Sensorpunkte mit Sensorinformation bereitstellen. Es können sich in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs Bereiche ergeben, die aufgrund der Ausgestaltung und/oder der Anordnung jeweiligen Umgebungssensoren nicht erfasst werden. Dies betrifft jedoch Entfernungen, die verglichen mit der Reichweite des jeweiligen Sensorteilsystems sehr klein sind, typischerweise im Bereich von maximal wenigen Metern, vorzugsweise ein bis zwei Metern, besonders bevorzugt weniger als ein Meter, so dass insgesamt von einem kontinuierlichen Erfassungsbereich gesprochen werden kann.
Ein Übergangsbereich ist ein Bereich des jeweiligen Erfassungsbereichs, der von zwei benachbarten Umgebungssensoren eines Sensorteilsystems erfasst wird. Dabei ist eine „Übergabe“ von Objekten von dem einen Umgebungssensor zu dem anderen Umgebungssensor des jeweiligen Sensorteilsystems erforderlich, wobei sich beispielsweise durch Toleranzen der Ausrichtung der entsprechenden Umgebungssensoren am Fahrzeug und/oder Fertigungstoleranzen der entsprechenden Umgebungssensoren Probleme bei Erfassung von Positionen der Objekte ergeben können. Die „Übergabe“ kann an einer beliebigen Position in dem Übergangsbereich erfolgen, vorzugsweise in dessen Mitte.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Sensorteilsystem eine ungerade Anzahl erste Umgebungssensoren auf, und das zweite Sensorteilsystem weist eine gerade Anzahl zweite Umgebungssensoren auf, oder umgekehrt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bereitstellung der beiden Sensorteilsysteme ohne überlappende Übergangsbereiche, beispielsweise bei der Verwendung von ersten und zweiten Umgebungssensoren mit einem ähnlichen horizontalen Sensorwinkelbereich.
Besonders bevorzugt weist das erste Sensorteilsystem drei erste Umgebungssensoren auf, und das zweite Sensorteilsystem weist zwei zweite Umgebungssensoren auf, oder umgekehrt. Insbesondere kann das erste Sensorteilsystem genau drei erste Umgebungssensoren aufweisen, und das zweite Sensorteilsystem kann genau zwei zweite Umgebungssensoren aufweisen, oder umgekehrt. Auf diese Weise kann mit einer geringen Anzahl Umgebungssensoren eine zuverlässige Abdeckung des gesamten Überwachungsbereichs erreicht werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorteilsystem mit einer ungeraden Anzahl Umgebungssensoren einen zentralen Umgebungssensor mit einem großen horizontalen Sensorwinkelbereich mit vorzugsweise etwa 100° bis 140°, weiter bevorzugt von etwa 110° bis 130°, besonders bevorzugt von etwa 120°, und eine Mehrzahl lateral davon angeordneter Umgebungssensoren mit einem gegenüber dem zentralen Umgebungssensor kleineren horizontalen Sensorwinkelbereich mit vorzugsweise etwa 30° bis 100°, weiter bevorzugt von etwa 40° bis 90°, besonders bevorzugt von etwa 50°, auf. Umgebungssensoren mit einem horizontalen Sensorwinkelbereich (field of view, fov) von 180° und mehr sind einerseits technisch aufwendig und praktisch kaum in einer geeigneten Weisen an einem Fahrzeug montierbar. Dies ist dadurch begründet, dass die Karosserie des Fahrzeugs eine Abschattung des Überwachungsbereichs bewirken kann. Beispielsweise bewirken bei einem an der Windschutzscheibe montierten Umgebungssensor üblicherweise die A- Säulen des Fahrzeugs eine solche seitliche Abschattung des Überwachungsbereichs, d.h. Winkelbereiche von +/-900 bezogen auf eine Mittelachse des Fahrzeugs können nicht erfasst werden. Auch kann die Windschutzscheibe verschmutzen oder durch Niederschlag beeinträchtigt sein, was ebenfalls eine Erfassung in Winkelbereichen von +/-900 beeinträchtigt. Diese Problematik kann durch die Anordnung des zentralen Umgebungssensors mit einem horizontalen Sensorwinkelbereich von deutlich weniger als 180° gelöst werden, indem zusätzlich die lateral von dem entsprechenden zentralen Umgebungssensor angeordneten Umgebungssensoren einen verbleibenden Teil des Überwachungsbereichs abdecken. Die Ausrichtung der lateral von dem entsprechenden zentralen Umgebungssensor angeordneten Umgebungssensoren erfolgt vorzugsweise mit einem Winkel von etwa 70° bezogen auf die Mittelachse des Fahrzeugs.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorteilsystem mit einer ungeraden Anzahl Umgebungssensoren zur Anbringung des zentralen Umgebungssensors an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs und zur Anbringung der lateral davon angeordneten Umgebungssensoren in A-Säulen des Fahrzeugs ausgeführt. Die Anbringung der Umgebungssensoren an der Windschutzscheibe wie auch an den A-Säulen ermöglicht eine Anbringung der Umgebungssensoren an einer erhöhten Position, so dass auch ein Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug erfasst werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Anbringung des zentralen Umgebungssensors unmittelbar hinter der Windschutzscheibe, d.h. in einem geschützten Innenraum des Fahrzeugs. Besonders bevorzugt erfolgt die Anbringung des zentralen Umgebungssensors in einem zentralen, oberen Bereich der Windschutzscheide, in dem typischerweise ein Rückspiegel befestigt ist. Somit erfolgt keine zusätzliche Einschränkung der Sicht durch die Windschutzscheibe für den Fahrzeugführer.
Alternativ oder zusätzlich können die lateral von dem entsprechenden zentralen Umgebungssensor angeordneten Umgebungssensoren in einem oberen Bereich der Kotflügel angebracht sein oder an den Seitenspiegeln des Fahrzeugs. Alternativ können die entsprechenden Umgebungssensoren auch an den A-Säulen angebracht sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorteilsystem mit einer geraden Anzahl Umgebungssensoren zwei Umgebungssensoren mit einem horizontalen Sensorwinkelbereich von vorzugsweise etwa 100° bis 160°, weiter bevorzugt von etwa 110° bis 150°, besonders bevorzugt von etwa 150° auf. Bei einem horizontalen Sensorwinkelbereich von mehr als 100° kann eine Abdeckung des gesamten Überwachungsbereichs zuverlässig erreicht werden. Bei Umgebungssensoren mit einem horizontalen Sensorwinkelbereich von mehr als 100° ist eine paarweise Anordnung an dem Fahrzeug sehr kosteneffizient, wobei ausreichende Sensorinformation für den entsprechenden Informationskokon geliefert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorteilsystem mit einer geraden Anzahl Umgebungssensoren zur Anbringung der zwei Umgebungssensoren an vorderen Eckbereichen des Fahrzeugs ausgeführt. Dies ermöglicht eine einfache Anbringung der zwei Umgebungssensoren an dem Fahrzeug bei einer guten Abdeckung des Überwachungsbereichs. Vorzugsweise weisen die beiden Umgebungssensoren eine horizontale Winkelausrichtung von etwa 40° bezogen auf die Mittelachse des Fahrzeugs auf. Durch den großen horizontalen Sensorwinkelbereich kann auch ein Nahbereich des Fahrzeugs zuverlässig erfasst werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Sensorteilsystem und das zweite Sensorteilsystem jeweils eine Mehrzahl erste bzw. zweite Umgebungssensoren auf. Eine Mehrzahl Umgebungssensoren für sowohl das erste wie auch das zweite Sensorteilsystem ermöglicht eine Verwendung von Umgebungssensoren mit einem geringen horizontalen Sensorwinkelbereich, wodurch üblicherweise Umgebungssensoren mit einer geringen Komplexität und geringen Kosten verwendet werden können. Gleichzeitig wird eine zuverlässige Erfassung des Überwachungsbereichs ermöglicht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine erste Umgebungssensor und/oder der wenigstens eine zweite Umgebungssensor nach der Art eines optischen Umgebungssensors zur Bereitstellung von zwei-dimensionaler Bildinformation ausgeführt. Optische Umgebungssensoren weisen typischerweise eine hohe Auflösung auf, weswegen sie eine große Reichweite ermöglichen. Optische Umgebungssensoren sind darüber hinaus bereits weit verbreitet und kostengünstig verfügbar. Optische Umgebungssensoren ermöglichen eine gute Erkennung von Objekten und sind daher gut geeignet, um eine Szene zu verstehen, d.h. eine Detektion, eine Identifikation und eine zumindest teilweise Lokalisierung von relevanten Objekten durchzuführen. Vorzugsweise umfasst das Sensorsystem ein Sensorteilsystem mit optischen Umgebungssensoren als Basis-Sensorteilsystem.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der optische Umgebungssensor zur Bereitstellung von zwei-dimensionaler Bildinformation als optische Kamera im Bereich von für Menschen sichtbarem Licht oder als Infrarotkamera ausgeführt. Optische Kameras im Bereich von für Menschen sichtbarem Licht liefern eine Information bezogen auf die Umgebung des Fahrzeugs, wie sie auch von einem menschlichen Fahrzeugführer wahrgenommen wird, und liefert daher eine gute Basis für Fahrunterstützungssysteme bis hin zu autonomem Fahren gemäß beispielsweise Level 3. Infrarotkameras können Wellenlängen wahrnehmen, die von dem menschlichen Fahrzeugführer nicht wahrgenommen werden, die aber relevante Information beinhalten können, und die daher gute alternative oder zusätzliche Information bereitstellen können.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine erste Umgebungssensor und/oder der wenigstens eine zweite Umgebungssensor nach der Art eines Entfernungssensors zur Bereitstellung von drei-dimensionaler Umgebungsinformation mit Entfernungsinformation für einzelne Sensorpunkte ausgeführt. Umgebungssensoren nach der Art eines Entfernungssensors stellen insbesondere eine gute Ergänzung zur Verwendung von optischen Umgebungssensoren dar. Umgebungssensoren nach der Art eines Entfernungssensors können ein Verständnis einer Szene basierend auf optischen Umgebungssensoren ergänzen, beispielsweise bei geringem Licht, Gegenlicht, geringem Kontrast von Objekten gegenüber der Umgebung oder ähnlichem. Daher ist eine Kombination aus einem ersten Sensorteilsystem mit optischen Umgebungssensoren und einem zweiten Sensorteilsystem mit Umgebungssensoren nach der Art eines Entfernungssensors besonders vorteilhaft.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Entfernungssensor als LiDAR- basierter Umgebungssensor, insbesondere als Laserscanner, und/oder als Radar basierter Umgebungssensor ausgeführt. LiDAR-basierte Umgebungssensoren wie auch Radar-basierte Umgebungssensoren weisen gute Eigenschaften auf, um Abstände zu Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen. LiDAR-basierte Umgebungssensoren sind beispielsweise mit einem horizontalen Sensorwinkelbereich von etwa 150° verbreitet, wobei Komplexität und Kosten typischerweise mit einem noch größeren horizontalen Sensorwinkelbereich überproportional zunehmen. Die LiDAR- basierten Umgebungssensoren verwenden vorzugsweise Laserpulse in einem Spektralbereich, der nahe infrarot ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erstes Sensorteilsystem drei erste Umgebungssensoren, die nach der Art eines optischen Umgebungssensors zur Bereitstellung von zwei-dimensionaler Bildinformation ausgeführt sind, insbesondere als optische Kameras im Bereich von für Menschen sichtbarem Licht oder als Infrarotkamera, und das zweite Sensorteilsystem umfasst zwei zweite Umgebungssensoren, die als Entfernungssensoren zur Bereitstellung von drei dimensionaler Umgebungsinformation mit Entfernungsinformation für einzelne Sensorpunkte ausgeführt sind, insbesondere als LiDAR-basierter Umgebungssensor und/oder als Radar-basierter Umgebungssensor.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Sensorteilsystem ausgeführt, den ersten Informationskokon mit einer horizontalen Winkelauflösung von wenigstens dreißig Informationspunkten pro Grad, vorzugsweise von wenigstens vierzig Informationspunkten pro Grad und besonders bevorzugt von wenigstens fünfzig Informationspunkten pro Grad bereitzustellen, und das zweite Sensorteilsystem ist ausgeführt, den zweiten Informationskokon mit einer horizontalen Winkelauflösung von wenigstens drei Informationspunkten pro Grad, vorzugsweise von wenigstens vier Informationspunkten pro Grad und besonders bevorzugt von wenigstens fünf Informationspunkten pro Grad bereitzustellen. Prinzipiell können die horizontalen Winkelauflösungen des ersten und zweiten Sensorteilsystems auch umgekehrt sein. Durch die unterschiedlichen horizontalen Winkelauflösungen kann die Verarbeitung der von den Umgebungssensoren bereitgestellten Sensorinformation erleichtert werden. Die Sensorinformation des Sensorteilsystems mit der höheren horizontalen Winkelauflösung kann beispielsweise verwendet werden, um Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu erkennen, während die Sensorinformation des Sensorteilsystems mit der niedrigeren horizontalen Winkelauflösung beispielsweise verwendet werden kann, um Information in Bezug auf die erkannten Objekte zu verifizieren. Beispielsweise kann das Sensorteilsystem mit der niedrigeren horizontalen Winkelauflösung Abstandsinformation zu den mit dem Sensorteilsystem mit der höheren horizontalen Winkelauflösung erkannten Objekten bereitstellen. Allgemein ermöglicht eine höhere horizontale Winkelauflösung eine größere Reichweite, da entfernte Objekte noch von einer ausreichenden Anzahl Sensorpunkten erfasst werden können.
In einigen Fällen kann es nicht ausreichend sein, wenn das Sensorsystem lediglich zwei Sensorteilsysteme aufweist, um eine ausreichende Leistung und Zuverlässigkeit zu erreichen. In diesem Fall kann ein weiteres Sensorteilsystem verwendet werden, um mögliche Schwächen des Sensorsystems mit zwei Sensorteilsystemen zu überwinden. Wenn die Leistung und Zuverlässigkeit des Sensorsystems mit den zwei Sensorteilsystemen noch nicht ausreichend ist für bestimmte Anwendungen und/oder eine weitere Verbesserung gewünscht ist, kann die Bereitstellung eines weiteren Informationskokons helfen, dieses Ziel zu erreichen. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten zur Bereitstellung eines weiteren Informationskokons, d.h. eines dritten oder vierten Informationskokons, wie nachstehend ausgeführt ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Sensorsystem ein drittes Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines dritten Informationskokons umfassend wenigstens einen dritten Umgebungssensor, insbesondere als Kurzreichweitensensor, wobei das dritte Sensorteilsystem einen kontinuierlichen dritten Erfassungsbereich aufweist, der den Überwachungsbereich umfasst. Durch die Ergänzung des ersten und zweiten Sensorteilsystems, die beide mit Umgebungssensoren als Langreichweitensensoren ausgeführt sind, kann eine sinnvolle Ergänzung durch das dritte Sensorteilsystem erfolgen, welches Umgebungssensoren insbesondere als Kurzreichweitensensoren aufweist. Dadurch können beispielsweise Lücken im Nahbereich, die sich für das erste und/oder zweite Sensorteilsystem ergeben, abgedeckt werden, so dass stets zumindest zwei Sensorteilsysteme Umgebungsinformation bereitstellen. Auch bei den Umgebungssensoren des dritten Sensorteilsystems kann es Übergangsbereiche zwischen benachbarten dritten Umgebungssensoren geben. Diese sind vorzugsweise versetzt zu Übergangsbereichen des ersten und/oder zweiten Sensorteilsystems angeordnet, um eine Überlappung zwischen Übergangsbereichen zu verhindern. Verschiedene Techniken können für den wenigstens einen dritten Umgebungssensor als Kurzreichweitensensor verwendet werden, die kostengünstig bereitgestellt werden können, beispielsweise Radar oder Infrarot.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine dritte Umgebungssensor nach der Art eines Ultraschallsensors zur Bereitstellung von Abstandsinformation von Objekten ausgeführt. Ultraschallsensoren sind für kurze Reichweiten gut geeignet und kostengünstig verfügbar. Sie sind bereits in aktuellen Fahrzeugen weit verbreitet und können beim Vorhandensein in dem Fahrzeug ohne zusätzliche Kosten verwendet werden, um das dritte Sensorteilsystem zu bilden. Dadurch können sie auf einfache, zuverlässige und kostengünstige Weise beispielsweise Lücken im Nahbereich zwischen den ersten und/oder zweiten Umgebungssensoren abdecken, die sich durch die Ausgestaltung der entsprechenden Umgebungssensoren zusammen mit ihrer Anordnung am Fahrzeug ergeben können. Dadurch kann das Sensorsystem besonders zuverlässig ausgestaltet werden. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Sensorsystem ein viertes Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines vierten Informationskokons umfassend ein Karteninformationssystem und/oder ein Kommunikationssystem, wobei das vierte Sensorteilsystem einen kontinuierlichen vierten Erfassungsbereich aufweist, der den Überwachungsbereich umfasst. Das vierte Sensorteilsystem umfasst beispielsweise ein Karteninformationssystem, welches basierend auf Karteninformation und einer aktuellen Positionsinformation des Fahrzeugs Information in Bezug auf die Umgebung des Fahrzeugs bereitstellt. Dies betrifft in diesem Fall statische Information, beispielsweise betreffend Straßenspuren, Straßenbegrenzungen, Verkehrszeichen oder andere. Alternativ oder zusätzlich kann das vierte Sensorteilsystem ein Kommunikationssystem umfassen, um durch eine Kommunikation mit einer beliebigen Gegenstelle Information über statische und/oder dynamische Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu erhalten. Hier wird von einer Car2X Kommunikation gesprochen, bei der das Fahrzeug mit einer beliebigen Gegenstelle wie einer Infrastruktureinrichtung oder anderen Fahrzeugen kommuniziert. Der vierte Informationskokon kann somit das Sensorsystem mit dem ersten und zweiten Sensorteilsystem ergänzen, um das Sensorsystem insgesamt in Bezug auf Leistung und Zuverlässigkeit zu verbessern. Dabei kann die Verbesserung in den beschriebenen Beispielen kostengünstig erzielt werden, insbesondere da aktuelle Fahrzeuge bereits sowohl Karteninformationssysteme, beispielsweise zur Navigation, wie auch Kommunikationssysteme, beispielsweise zur Durchführung eines Notrufs, aufweisen.
Das vierte Sensorteilsystem ist prinzipiell unabhängig von dem dritten Sensorteilsystem. Entsprechend kann das vierte Sensorteilsystem alternativ oder zusätzlich zu dem dritten Sensorteilsystem vorgesehen sein, wenn das Sensorsystem zusätzlich zu dem ersten und zweiten Sensorteilsystem ein weiteres Sensorteilsystem umfasst.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand einer bevorzugten 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 Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Sensorsystem mit einem ersten und einem zweiten Sensorteilsystem gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.
Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.
Das Fahrzeug 10 umfasst ein hier nicht weiter dargestelltes ein Fahrunterstützungssystem mit einem Sensorsystem 12 zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, einer Umgebung 13 des Fahrzeugs 10, insbesondere zur Realisierung von autonomem Fahren.
Das Sensorsystem 12 umfasst ein erstes Sensorteilsystem 14 zur Bereitstellung eines ersten Informationskokons und ein zweites Sensorteilsystem 16 zur Bereitstellung eines zweiten Informationskokons. Das erstes Sensorteilsystem 14 umfasst dabei drei erste Umgebungssensoren 18, 20, die nach der Art eines optischen Umgebungssensors zur Bereitstellung von zwei-dimensionaler Bildinformation ausgeführt sind. Die ersten Umgebungssensoren 18, 20 sind somit als optische Kameras 18, 20 im Bereich von für Menschen sichtbarem Licht ausgeführt.
Die drei optischen Kameras 18, 20 umfassen eine zentrale optische Kamera 18 mit einem zentralen, großen horizontalen Sensorwinkelbereich ai von etwa 120° und zwei lateral davon angeordnete optische Kameras 20 mit jeweils einem lateralen, kleineren horizontalen Sensorwinkelbereich a2 von etwa 50°. Die zentrale optische Kamera 18 ist dabei hinter einer Windschutzscheibe 22 des Fahrzeugs 10 in einem zentralen, oberen Bereich, in dem typischerweise ein Rückspiegel befestigt ist, angebracht. Die zwei lateral angeordneten optische Kameras 20 sind in oder ggf. an A-Säulen 24 des Fahrzeugs 10 angebracht. Die zentrale optische Kamera 18 ist an einer Mittelachse 26 des Fahrzeugs 10 angeordnet und ausgerichtet, während die zwei lateral angeordneten optischen Kameras 20 mit einem Winkel von etwa 70° bezogen auf die Mittelachse 26 des Fahrzeugs 10 ausgerichtet sind.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die beiden lateralen optischen Kameras 20 in einem oberen Bereich der Kotflügel des Fahrzeugs 10 oder an den Seitenspiegeln des Fahrzeugs 10 angebracht. Das zweites Sensorteilsystem 16 umfasst zwei zweite Umgebungssensoren 30, die als Entfernungssensoren zur Bereitstellung von drei-dimensionaler Umgebungsinformation mit Entfernungsinformation für einzelne Sensorpunkte ausgeführt sind. Die zweiten Umgebungssensoren 30 sind in diesem Ausführungsbeispiel als LiDAR-basierte Umgebungssensoren 30, insbesondere als Laserscanner, ausgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel verwenden die LiDAR-basierten Umgebungssensoren 30 Laserpulse in einem Spektralbereich, der nahe infrarot ist.
Die beiden LiDAR-basierten Umgebungssensoren 30 weisen einen horizontalen Sensorwinkelbereich ßi von etwa 150° auf. Die beiden LiDAR-basierten Umgebungssensoren 30 sind in diesem Ausführungsbeispiel an vorderen Eckbereichen des Fahrzeugs 10 angebracht und weisen eine horizontale Winkelausrichtung von etwa 40° bezogen auf die Mittelachse 26 des Fahrzeugs 10 auf.
Durch die ersten Umgebungssensoren 18, 20 und die zweiten Umgebungssensoren 30 weisen das erste Sensorteilsystem 14 und das zweite Sensorteilsystem 16 einen entsprechenden kontinuierlichen ersten bzw. zweiten Erfassungsbereich auf, die jeweils den Überwachungsbereich umfassen. Sowohl die optischen Kameras 18, 20 wie auch die LiDAR-basierten Umgebungssensoren 30 stellen Langreichweitensensoren dar, die eine Reichweite von wenigstens etwa 100 Metern aufweisen. Die optischen Kameras 18, 20 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine Reichweite von etwa 300 Metern auf, während die beiden LiDAR-basierten Umgebungssensoren 30 eine Reichweite von etwa 200 Metern aufweisen. Um diese Reichweiten zu erreichen, ist das erste Sensorteilsystem 14 ausgeführt, den ersten Informationskokon mit einer horizontalen Winkelauflösung von etwa vierzig Informationspunkten bereitzustellen, und das zweite Sensorteilsystem 16 ist ausgeführt, den zweiten Informationskokon mit einer horizontalen Winkelauflösung von etwa vier Informationspunkten pro Grad bereitzustellen.
Der erste bzw. zweite Informationskokon bewirkt jeweils eine Abdeckung des Überwachungsbereichs zur Bereitstellung von Sensorinformation. Es werden von dem entsprechenden Sensorteilsystem 14, 16 Sensorwerte über den gesamten Überwachungsbereich bereitgestellt und regelmäßig aktualisiert. Dabei weisen das erste und das zweite Sensorteilsystem 14, 16 jeweils einen kontinuierlichen Erfassungsbereich auf, in dem sie in regelmäßigen Winkelabständen in horizontaler und vertikaler Richtung einzelne Sensorpunkte mit Sensorinformation bereitstellen. Es können sich in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs 10 Bereiche 32 ergeben, die aufgrund der Ausgestaltung und/oder Anordnung der jeweiligen Umgebungssensoren nicht erfasst werden. Dies betrifft jedoch Entfernungen, die verglichen mit der Reichweite des jeweiligen Sensorteilsystems 14, 16 sehr klein sind, typischerweise im Bereich von maximal wenigen Metern, vorzugsweise ein bis zwei Metern, besonders bevorzugt weniger als ein Meter, so dass insgesamt von einem kontinuierlichen Erfassungsbereich gesprochen werden kann.
Zwischen jeweils benachbarten Umgebungssensoren 18, 20, 30 der Mehrzahl erster Umgebungssensoren 18, 20 und/oder der Mehrzahl zweiter Umgebungssensoren 30 ist jeweils ein Übergangsbereich 34 ausgebildet. Ein Übergangsbereich 34 ist ein Bereich des jeweiligen Erfassungsbereichs, der von zwei benachbarten Umgebungssensoren 18, 20, 30 eines Sensorteilsystems 14, 16 erfasst wird.
Das Sensorsystem 12 ist derart ausgeführt, dass Übergangsbereiche 34 zwischen benachbarten ersten Umgebungssensoren 18, 20 und Übergangsbereiche 34 zwischen benachbarten zweiten Umgebungssensoren 30 einander nicht überlappen.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Sensorsystem 12 zusätzlich ein drittes Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines dritten Informationskokons umfassend wenigstens einen dritten Umgebungssensor, insbesondere als Kurzreichweitensensor, wobei das dritte Sensorteilsystem einen kontinuierlichen dritten Erfassungsbereich aufweist, der den Überwachungsbereich umfasst. Auch bei den Umgebungssensoren des dritten Sensorteilsystems kann es Übergangsbereiche 34 zwischen benachbarten dritten Umgebungssensoren geben. Diese sind vorzugsweise versetzt zu Übergangsbereichen 34 des ersten und/oder zweiten Sensorteilsystems 14, 16 angeordnet, um eine Überlappung zwischen Übergangsbereichen 34 zu verhindern. Der wenigstens eine dritte Umgebungssensor ist vorzugsweise nach der Art eines Ultraschallsensors zur Bereitstellung von Abstandsinformation von Objekten ausgeführt.
In einer weiter alternativen Ausführungsform umfasst das Sensorsystem 12 zusätzlich oder alternativ zu dem drittem Sensorteilsystem ein viertes Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines vierten Informationskokons umfassend ein Karteninformationssystem und/oder ein Kommunikationssystem, wobei das vierte Sensorteilsystem einen kontinuierlichen vierten Erfassungsbereich aufweist, der den Überwachungsbereich umfasst. Das vierte Sensorteilsystem umfasst beispielsweise ein Karteninformationssystem, welches basierend auf Karteninformation und einer aktuellen Positionsinformation des Fahrzeugs Information in Bezug auf die Umgebung des Fahrzeugs bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich kann das vierte Sensorteilsystem ein Kommunikationssystem umfassen, um durch eine Kommunikation mit einer beliebigen Gegenstelle Information über statische und/oder dynamische Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu erhalten. Hier wird von einer Car2X Kommunikation gesprochen, bei der das Fahrzeug mit einer beliebigen Gegenstelle wie einer Infrastruktureinrichtung oder anderen Fahrzeugen kommuniziert.
Bezugszeichenliste
10 Fahrzeug
12 Sensorsystem
13 Umgebung
14 erstes Sensorteilsystem
16 zweites Sensorteilsystem
18 erster Umgebungssensor, optische Kamera (zentral)
20 erster Umgebungssensor, optische Kamera (lateral)
22 Windschutzscheibe
24 A-Säule
26 Mittelachse
30 zweiter Umgebungssensoren, LiDAR-basierter Umgebungssensor 32 Bereich
34 Übergangsbereich ai zentraler, großer horizontaler Sensorwinkelbereich a2 lateraler, kleinerer horizontaler Sensorwinkelbereich

Claims

Patentansprüche
1. Sensorsystem (12) für ein Fahrzeug (10) zur Überwachung eines horizontalen Überwachungsbereichs von wenigstens 180°, vorzugsweise etwa 200°, einer Umgebung (13) des Fahrzeugs (10), insbesondere zur Realisierung von autonomem Fahren, mit einem ersten Sensorteilsystem (14) zur Bereitstellung eines ersten Informationskokons umfassend wenigstens einen ersten Umgebungssensor (18, 20) als Langreichweitensensor, und einem zweiten Sensorteilsystem (16) zur Bereitstellung eines zweiten Informationskokons umfassend wenigstens einen zweiten Umgebungssensor (30) als Langreichweitensensor, wobei das erste Sensorteilsystem (14) und das zweite Sensorteilsystem (16) einen kontinuierlichen ersten Erfassungsbereich aufweisen, der den Überwachungsbereich umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorteilsystem (14) eine Mehrzahl erste Umgebungssensoren (18, 20) aufweist und/oder das zweite Sensorteilsystem (16) eine Mehrzahl zweite Umgebungssensoren (30) aufweist, zwischen jeweils benachbarten Umgebungssensoren (18, 20, 30) der Mehrzahl erster Umgebungssensoren (18, 20) und/oder der Mehrzahl zweiter Umgebungssensoren (30) jeweils ein Übergangsbereich (34) ausgebildet ist, und das Sensorsystem (12) derart ausgeführt ist, dass Übergangsbereiche (34) zwischen benachbarten ersten Umgebungssensoren (18, 20) und Übergangsbereiche (34) zwischen benachbarten zweiten Umgebungssensoren (30) einander nicht überlappen.
2. Sensorsystem (12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (12) mit dem Überwachungsbereich von wenigstens 180° zur Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung verwendet wird.
3. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorteilsystem (14) eine ungerade Anzahl erste Umgebungssensoren (18, 20) aufweist, und das zweite Sensorteilsystem (16) eine gerade Anzahl zweite Umgebungssensoren (30) aufweist, oder umgekehrt.
4. Sensorsystem (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorteilsystem drei erste Umgebungssensoren aufweist, und das zweite Sensorteilsystem zwei zweite Umgebungssensoren aufweist, oder umgekehrt.
5. Sensorsystem (12) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorteilsystem (14, 16) mit einer ungeraden Anzahl Umgebungssensoren (18, 20, 30) einen zentralen Umgebungssensor (18) mit einem großen horizontalen Sensorwinkelbereich (ai) mit vorzugsweise etwa 100° bis 140°, weiter bevorzugt von etwa 110° bis 130°, besonders bevorzugt von etwa 120°, und eine Mehrzahl lateral davon angeordneter Umgebungssensoren (20) mit einem gegenüber dem zentralen Umgebungssensor (18) kleineren horizontalen Sensorwinkelbereich (a2) mit vorzugsweise etwa 30° bis 100°, weiter bevorzugt von etwa 40° bis 90°, besonders bevorzugt von etwa 50°, aufweist.
6. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorteilsystem (14, 16) mit einer ungeraden Anzahl Umgebungssensoren (18, 20, 30) zur Anbringung des zentralen Umgebungssensors (18) an einer Windschutzscheibe (22) des Fahrzeugs (10) und zur Anbringung der lateral davon angeordneten Umgebungssensoren (20) in A-Säulen (24) des Fahrzeugs (10) ausgeführt ist.
7. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorteilsystem (14, 16) mit einer geraden Anzahl Umgebungssensoren (18, 20, 30) zwei Umgebungssensoren (18, 20, 30) mit einem horizontalen Sensorwinkelbereich (ßi) von vorzugsweise etwa 100° bis 160°, weiter bevorzugt von etwa 110° bis 150°, besonders bevorzugt von etwa 150° aufweist.
8. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorteilsystem (14, 16) mit einer geraden Anzahl Umgebungssensoren (18, 20, 30) zur Anbringung der zwei Umgebungssensoren (18, 20, 30) an vorderen Eckbereichen des Fahrzeugs (10) ausgeführt ist.
9. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorteilsystem (14) und das zweite Sensorteilsystem (16) jeweils eine Mehrzahl erste bzw. zweite Umgebungssensoren (18, 20, 30) aufweisen.
10. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Umgebungssensor (18, 20) und/oder der wenigstens eine zweite Umgebungssensor (30) nach der Art eines optischen Umgebungssensors (18, 20) zur Bereitstellung von zwei-dimensionaler Bildinformation ausgeführt ist.
11 . Sensorsystem (12) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Umgebungssensor (18, 20) zur Bereitstellung von zwei dimensionaler Bildinformation als optische Kamera (18, 20) im Bereich von für Menschen sichtbarem Licht oder als Infrarotkamera ausgeführt ist.
12. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Umgebungssensor (18, 20) und/oder der wenigstens eine zweite Umgebungssensor (30) nach der Art eines Entfernungssensors (30) zur Bereitstellung von drei-dimensionaler Umgebungsinformation mit Entfernungsinformation für einzelne Sensorpunkte ausgeführt ist.
13. Sensorsystem (12) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfernungssensor (30) als LiDAR-basierter Umgebungssensor (30), insbesondere als Laserscanner, und/oder als Radar-basierter Umgebungssensor ausgeführt ist.
14. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erstes Sensorteilsystem drei erste Umgebungssensoren umfasst, die nach der Art eines optischen Umgebungssensors zur Bereitstellung von zwei-dimensionaler Bildinformation ausgeführt sind, und das zweite Sensorteilsystem zwei zweite Umgebungssensoren umfasst, die als Entfernungssensoren zur Bereitstellung von drei-dimensionaler Umgebungsinformation mit Entfernungsinformation für einzelne Sensorpunkte ausgeführt sind.
15. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorteilsystem (14) ausgeführt ist, den ersten Informationskokon mit einer horizontalen Winkelauflösung von wenigstens dreißig Informationspunkten pro Grad, vorzugsweise von wenigstens vierzig Informationspunkten pro Grad und besonders bevorzugt von wenigstens fünfzig Informationspunkten pro Grad bereitzustellen, und das zweite Sensorteilsystem (16) ausgeführt ist, den zweiten Informationskokon mit einer horizontalen Winkelauflösung von wenigstens drei Informationspunkten pro Grad, vorzugsweise von wenigstens vier Informationspunkten pro Grad und besonders bevorzugt von wenigstens fünf Informationspunkten pro Grad bereitzustellen.
16. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (12) ein drittes Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines dritten Informationskokons umfassend wenigstens einen dritten Umgebungssensor, insbesondere als Kurzreichweitensensor, umfasst, wobei das dritte Sensorteilsystem einen kontinuierlichen dritten Erfassungsbereich aufweist, der den Überwachungsbereich umfasst.
17. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine dritte Umgebungssensor nach der Art eines Ultraschallsensors zur Bereitstellung von Abstandsinformation von Objekten ausgeführt ist.
18. Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (12) ein viertes Sensorteilsystem zur Bereitstellung eines vierten Informationskokons umfassend ein Karteninformationssystem und/oder ein Kommunikationssystem umfasst, wobei das vierte Sensorteilsystem einen kontinuierlichen vierten Erfassungsbereich aufweist, der den Überwachungsbereich umfasst.
19. Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug (10) mit einem Sensorsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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