DE102009022588A1

DE102009022588A1 - Verfahren und System zur Überwachung eines Umgebungsbereichs eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102009022588A1
Application number: DE102009022588A
Authority: DE
Inventors: Uwe Bonne
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-12-02

Abstract

Bei einem Verfahren zur Überwachung eines Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs (1) werden zumindest ein vorausfahrendes Fahrzeug (2) als Referenzobjekt und zumindest ein Zielobjekt (3) erfasst. Dem Zielobjekt (3) wird ein Relevanzwert zugeordnet, wobei der Relevanzwert davon abhängig ist, wie das vorausfahrende Fahrzeug das Zielobjekt (3) passiert hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Umgebungsbereichs eines Fahrzeugs, beispielsweise mittels Radartechnik. Sie betrifft weiter ein System zur Überwachung des Umgebungsbereichs.
Derartige Verfahren und Systeme sollen die Fahrsicherheit dadurch erhöhen, dass sie Objekte, mit denen das Fahrzeug möglicherweise kollidieren könnte, erkennen und entweder den Fahrer rechtzeitig warnen oder eine Kollision durch einen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung, beispielsweise durch eine automatische Bremsung, verhindern.
Dabei besteht einerseits die Notwendigkeit, gefährliche Objekte sicher und rechtzeitig zu erkennen, andererseits müssen aber auch Fehlalarme möglichst vermieden werden.
Aus der DE 26 23 643 A1 und aus der JP 11023713 A sind Verfahren zur Überwachung des Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs bekannt, bei dem insbesondere der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt wird.
Mögliche Hindernisse sind jedoch nicht nur vorausfahrende Fahrzeuge, sondern auch stationäre Objekte. Problematisch ist, dass insbesondere für ein Radarsystem stationäre Objekte wie beispielsweise Kanaldeckel oder Bahnschienen, die ohne weite res passiert werden könnten, wegen ihrer Reflexionseigenschaften möglicherweise als gefährlich eingestuft werden und Fehlalarme auslösen. Es werden daher bereits zusätzliche Maßnahmen zur Objekterkennung ergriffen und beispielsweise Kameras eingesetzt, die jedoch eine erhöhten technischen Aufwand und damit höhere Kosten bedeuten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Überwachung eines Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs anzugeben, mit dem gefährliche Objekte erkannt werden, das Auftreten von Fehlalarmen jedoch mit geringen technischen Aufwand minimiert werden kann. Ferner soll ein geeignetes System zur Überwachung des Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung eines Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs werden zumindest ein vorausfahrendes Fahrzeug als Referenzobjekt und zumindest ein Zielobjekt erfasst. Dem Zielobjekt wird ein Relevanzwert zugeordnet, wobei der Relevanzwert davon abhängig ist, wie das vorausfahrende Fahrzeug das Zielobjekt passiert hat.
Dabei dient der Relevanzwert zur Bewertung der von dem Zielobjekt ausgehenden Gefährdung und ist beispielsweise umso höher, je größer die Gefährdung ist. In die Bewertung mittels des Relevanzwertes können auch verschiedene andere Faktoren einfließen, wie beispielsweise Form, Größe und Geschwindigkeit des Zielobjekts.
Das Verfahren ist nicht nur für feste, sondern auf bewegte Zielobjekt anwendbar. Ein solches Zielobjekt kann beispielsweise ein fahrender Lastkraftwagen oder ein freilaufendes Tier sein.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dann der dem Zielobjekt zugeordnete Relevanzwerte mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen und ein Warnsignal ausgegeben werden, wenn der dem Zielobjekt zugeordnete Relevanzwert den Schwellenwert übersteigt. Dabei kann das Warnsignal entweder ein akustisches und/oder optisches Signal an den Fahrer oder ein direkter Eingriff in die Fahrzeugsteuerung sein.
Alternativ oder zusätzlich wird, falls der Relevanzwert den Schwellwert überschreitet, eine automatische Notbremsung durchgeführt. Automatisch bedeutet, dass es keines Eingriffs des Fahrers bedarf.
Das Passieren des Zielobjekts durch das vorausfahrende Fahrzeug als Referenzobjekt wird dadurch festgestellt, dass der Abstand des Referenzobjekts und des Zielobjekts vom Fahrzeug in Fahrtrichtung gleich wird. Dabei kann, wenn das Referenzobjekt nicht mit dem Zielobjekt kollidiert, das Zielobjekt beispielsweise umfahren oder über- oder unterfahren werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach ein Referenzobjekt ausgewählt, das durch eine Objekterkennung als vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert wurde. Dieses Referenzobjekt wird in seinem räumlichen Verhältnis zu anderen Objekten, den Zielobjekten, beobachtet, um aus das Verhalten der Referenzob jektes in der Nähe der Zielobjekte Informationen über deren Gefährlichkeit zu gewinnen.
Dem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die meist ohnehin erfolgende Beobachtung vorausfahrender Fahrzeuge dazu genutzt werden kann, auch stationäre Zielobjekte zu bewerten. Gerade im innerstädtischen Bereich, in dem zum einen meist ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, und in dem zum anderen eine Vielzahl stationärer Objekte wie Verkehrsinseln, Blumenkübel, Kanaldeckel, Unterführungen, Bahnschienen und ähnliches angetroffen werden, können Fehlalarme somit erfolgreich reduziert werden.
Das Verfahren weist den Vorteil auf, dass es ohne zusätzliche technische Komponenten wie Kameras oder zusätzliche Sender und somit besonders einfach eine Reduzierung von Fehlalarmen ermöglicht.
Das Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs und das Erfassen des Zielobjekts erfolgt beispielsweise mittels Radartechnologie.
In einer Ausführungsform wird, falls das Zielobjekt von dem vorausfahrenden Fahrzeug über- oder unterfahren wird, dem Zielobjekt ein niedriger Relevanzwert zugeordnet, das heißt, aufgrund der Tatsache, dass das Zielobjekt von dem vorausfahrenden Fahrzeug problemlos passiert wurde, wird die Gefährdung durch das Zielobjekt als niedriger eingestuft, als sie ohne diese Information angesehen worden wäre. Stoppt dagegen das vorausfahrende Fahrzeug vor dem Zielobjekt, wird dieses als relevant eingestuft.
In einer Ausführungsform wird, falls das Zielobjekt von dem vorausfahrenden Fahrzeug umfahren wird, dem Zielobjekt ein niedriger Relevanzwert zugeordnet, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Wert liegt. Dadurch können Fehlalarme insbesondere innerhalb von Ortschaften durch Verkehrsinseln, verkehrsberuhigte Zonen, parkende Wagen und ähnliches vermieden werden.
Dem Zielobjekt, das von dem vorausfahrenden Fahrzeug umfahren wird, kann auch dann ein niedriger Relevanzwert zugeordnet werden, falls sich beispielsweise direkt aus einer Positionsbestimmung ergibt, dass sich das Fahrzeug innerorts befindet.
In einer Ausführungsform werden zur Bildung des Relevanzwerts des Zielobjekts Daten eines beispielsweise satellitenbasierten Navigationssystems verwendet. So können beispielsweise stationäre Zielobjekte, die mittels der Navigationssystemdaten als Verkehrsinseln oder Ähnliches identifizierbar sind, als wenig relevant eingestuft werden, weil sie voraussichtlich problemlos umfahren werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein System zur Überwachung eines Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs einen Sender zum Aussenden elektromagnetischer Wellen in einen vorbestimmten Erfassungsbereich, einen Empfänger zum Empfang durch Referenz- und Zielobjekte erflektierter Wellen aus dem Erfassungsbereich sowie Mittel zum Zuordnen eines Relevanzwertes zu einem Zielobjekt abhängig davon, wie das vorausfahrende Fahrzeug das Zielobjekt passiert hat.
Dabei sind der Sender zum Aussenden und der Empfänger zum Empfangen insbesondere von Radarwellen geeignet.
Das System umfasst vorteilhafterweise Mittel zur Ausgabe eines Warnsignals, wobei das Warnsignal auch ein direkter Eingriff in eine Fahrzeugsteuerung sein kann, falls das System zumindest eine Schnittstelle zu einer Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs umfasst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht auf ein Fahrzeug bei der Erfassung eines unterfahrbaren Zielobjekts;
2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Fahrzeug bei der Erfassung eines umfahrbaren Zielobjekts;
3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Fahrzeug bei der Erfassung eines weiteren umfahrbaren Zielobjekts;
4 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Fahrzeug bei der Erfassung eines unterfahrbaren Zielobjekts und
5 zeigt schematisch Schritte eines Verfahrens zur Umgebungsüberwachung eines Fahrzeugs.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1, das mit einem System zur Umgebungsüberwachung mittels Radartechnik ausgestattet ist, das die Überwachung eines Erfassungsbereichs 4 erlaubt. Das Fahrzeug 1 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v₁ auf einer Fahrbahn 5 und nähert sich einem Zielobjekt 3, das in 1 ein unterfahrbares Zielobjekt 3 wie beispielsweise eine Brücke ist.
Innerhalb des Erfassungsbereichs 4 befindet sich vor dem Fahrzeug 1 in einem Abstand A ein vorausfahrendes Fahrzeug 2, das sich mit einer Geschwindigkeit v₂ auf einer Fahrbahn 5 bewegt.
Im unteren Bereich von 1 ist dargestellt, wie das vorausfahrende Fahrzeug 2 zu einem späteren Zeitpunkt das Zielobjekt 3 passiert, das heißt in diesem Fall unterfährt.
2 zeigt schematisch in einer Draufsicht das Erfassen eines umfahrbaren Zielobjekts 3, das sich rechts am Rand der Fahrbahn 5 befindet. Dabei werden mittels des Systems zur Umgebungsüberwachung sowohl ein Abstand A zwischen dem Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2 als auch ein Abstand D zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Zielobjekt 3 bestimmt.
Das vorausfahrende Fahrzeug 2 passiert das Zielobjekt 3, wenn A gleich D ist. Streng genommen ist A nur dann gleich D, wenn die Positionen von Fahrzeug 2 und Zielobjekt 3 übereinstimmen, was zumindest im Fall von umfahrbaren Zielobjekten 3 nur bei einer Kollision der Fall ist. Es kann jedoch für die Abstände A und D beispielsweise statt des räumlichen Abstands jeweils dessen Projektion auf die Richtung v₁ oder eine andere geeignete Größe verwendet werden. Alternativ kann das Passieren des Zielobjekts 3 durch das vorausfahrende Fahrzeug 2 auch anders festgestellt werden.
3 zeigt schematisch in einer Draufsicht das Erfassen eines umfahrbaren Zielobjekts 3, das sich links am Rand der Fahrbahn 5 befindet.
4 zeigt schematisch in einer Draufsicht das Erfassen eines unterfahrbaren Zielobjekts 3.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Zielobjekt ein zu überfahrendes, ein Beispiel dafür sind Bahnschienen. Ein Bahnschienenübergang kann anhand der offenen reflektierenden Bahnschranken erkannt werden. Anhand dessen kann das System erkennen, dass die Schienen ungefährlich sind. Auch kann anhand der Reaktion eines vorhergehenden Fahrzeuges, das einfach über die Schienen gefahren ist, erkannt werden, dass die Bahnschiene ungefährlich ist.
Generell kann ausgewertet werden, ob ein vorausgehendes Fahrzeug einem Zielobjekt ausweicht oder vor dem Zielobjekt bremst. Falls das Zielobjekt stark bremst, wird die Relevanz erhöht. Falls das vorausgehende Fahrzeug an dem Zielobjekt ohne erkennbare Reaktion vorbei fährt oder es überfährt, wird die Relevanz erniedrigt.
Ein weiteres Beispiel ist ein Fahrbahnsplitting auf der Autobahn. Diese wird durch ein rot-weißes Schild angezeigt. Dass System erkennt, dass alle vorausfahrenden Fahrzeuge an dem Schild vorbeifahren, wird die Relevanz erniedrigt, allerdings nicht gleich auf Null gesetzt. Falls der Fahrer direkt auf das Schild zufährt, kann so bei sehr niedrigem Abstand zu dem Schild immer noch eine Notbremsung vorgenommen werden.
5 zeigt schematisch Schritte eines Verfahrens zur Umgebungsüberwachung des Fahrzeugs 1.
Zunächst wird ermittelt, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug 2 vorhanden ist, das als Referenzobjekt verwendet werden kann. Ist dies nicht der Fall, wird in den Standardbetriebsmodus geschaltet und es kann keine erfindungsgemäß verbesserte Umgebungsüberwachung erfolgen.
Falls ein vorausfahrendes Fahrzeug 2 und außerdem innerhalb des Erfassungsbereichs auch ein stationäres Hindernis als Zielobjekt 3 vorhanden sind, kann versucht werden, das stationäre Hindernis beispielsweise mit Hilfe von Daten eines Navigationssystems zu identifizieren. Auf diese Weise könnte beispielsweise eine Autobahnbrücke identifiziert und von einem quer stehenden LKW unterschieden werden.
Falls das Zielobjekt 3 identifiziert werden kann, kann eine Anweisung an den Fahrer ausgegeben werden, wie es passiert werden kann. Falls das Zielobjekt 3 nicht identifizierbar ist, wird ermittelt, ob und wenn ja wie das vorausfahrende Fahrzeug 2 das Zielobjekt 3 passiert hat. Dazu wird die Differenz aus den Abständen A und D ermittelt. Ist diese gleich Null, passiert das vorausfahrende Fahrzeug 2 das Zielobjekt 3. Solange sie noch größer Null ist, wird kein Warnsignal ausgelöst, es sei denn, der Relevanzwert des Zielobjekts 3 ist aus anderen Gründen höher als der vorgegebene Schwellenwert.
Nun kann noch ermittelt werden, ob das vorausfahrende Fahrzeug 2 stoppt. Ist dies der Fall, wird das Zielobjekt 3 als relevant eingestuft und ein Warnsignal ausgelöst.

1: Fahrzeug
2: vorausfahrendes Fahrzeug
3: Zielobjekt
4: Erfassungsbereich
5: Fahrbahn
A: Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug
D: Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Zielobjekt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 2623643 A1 [0004]
- JP 11023713 A [0004]

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs (1), wobei zumindest ein vorausfahrendes Fahrzeug (2) als Referenzobjekt und zumindest ein Zielobjekt (3) erfasst werden und dem Zielobjekt (3) ein Relevanzwert zugeordnet wird, wobei der Relevanzwert davon abhängig ist, wie das vorausfahrende Fahrzeug (2) das Zielobjekt (3) passiert hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs (2) und das Erfassen des Zielobjekts (3) mittels Radartechnologie erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, falls das Zielobjekt (3) von dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) über- oder unterfahren wird, dem Zielobjekt (3) ein niedriger Relevanzwert zugeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, falls das Zielobjekt (3) von dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) umfahren wird, dem Zielobjekt (3) ein niedriger Relevanzwert zugeordnet wird, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ unter einem vorbestimmten Wert liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, falls das Zielobjekt (3) von dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) umfahren wird, dem Zielobjekt (3) ein niedri ger Relevanzwert zugeordnet wird, falls ich das Fahrzeug (1) innerorts befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zur Bildung des Relevanzwerts des Zielobjekts (3) Daten eines Navigationssystems verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Zielobjekt (3) bewegt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das folgende Schritte umfasst: – Vergleichen des dem Zielobjekt (3) zugeordneten Relevanzwertes mit einem vorbestimmten Schwellenwert und – Ausgabe eines Warnsignals, wenn der dem Zielobjekt (3) zugeordnete Relevanzwert den Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das folgende Schritte umfasst: – Vergleichen des dem Zielobjekt (3) zugeordneten Relevanzwertes mit einem vorbestimmten Schwellenwert und – automatisches Aufführen einer Notbremsung, wenn der dem Zielobjekt (3) zugeordnete Relevanzwert den Schwellenwert übersteigt.
System zur Überwachung eines Umgebungsbereiches eines Fahrzeugs (1), das folgendes umfasst: – einen Sender zum Aussenden elektromagnetischer Wellen in einen vorbestimmten Erfassungsbereich (4); – einen Empfänger zum Empfang durch Referenz- und Zielobjekte erflektierter Wellen aus dem Erfassungsbereich (4); – Mittel zum Zuordnen eines Relevanzwertes zu einem Zielobjekt (3) abhängig davon, wie das vorausfahrende Fahrzeug (2) das Zielobjekt (3) passiert hat.
System nach Anspruch 10, wobei der Sender zum Aussenden und der Empfänger zum Empfangen von Radarwellen geeignet sind.
System nach Anspruch 10 oder 11, das Mittel zur Ausgabe eines Warnsignals umfasst.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, das zumindest eine Schnittstelle zu einer Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs (1) umfasst.