DE102009040003B4 - Verfahren zum Klassifizieren eines Objektes im Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs, Fahrerassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug mit Fahrerassistenzeinrichtung - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Klassifizieren eines in einem Totwinkelbereich (4, 5) eines Kraftfahrzeugs (1) befindlichen Objektes (15, 16) mithilfe einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs (1),
wobei
zu dem zu klassifizierenden Objekt (15, 16) zumindest zwei Entfernungswerte (z1, z2; z3, z4; z0, z11, z10) durch die Sensoreinrichtung in einer einzigen Haupterfassungsrichtung ermittelt werden wobei die Haupterfassungsrichtung mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel (φ) einschließt und das Objekt (15, 16) abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten (z1, z2; z3, z4; z0, z10, z11) klassifiziert wird und mittels eines einzelnen Sensors der Sensoreinrichtung die zumindest zwei Entfernungswerte (z0, z11, z10) zu unterschiedlichen Zeitpunkten (t₀ bis t₇) ermittelt werden und ein Verlauf der Entfernung (z) des Objektes (15, 16) zu dem einzelnen Sensor in der Haupterfassungsrichtung über der Zeit (t) durch die Sensoreinrichtung ermittelt wird und das Objekt (15, 16) abhängig von der Form des zeitlichen Verlaufs der Entfernung (z) klassifiziert wird welcher Verlauf bei einem überholenden Objekt (15, 16) einen links abgeschnittenen Ecke zeigt und welcher Verlauf bei einem überholten Objekt (15, 16) einen rechts abgeschnittenen Ecke zeigt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klassifizieren eines in einem Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs befindlichen Objektes mit Hilfe einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Fahrerassistenzeinrichtung sowie auf ein Kraftfahrzeug mit einer solchen.
• Verfahren zum Detektieren von Objekten in einem Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs sind Stand der Technik. Es werden optische Sensoren eingesetzt, die den Totwinkelbereich überwachen. Solche Sensoren sind in der Regel an einem Außenspiegel des Kraftfahrzeugs angeordnet. Eine solche Sensorvorrichtung ist zum Beispiel aus der Druckschrift US 2004/0178892 A1 bekannt.
• Ein passiver Sensor zur Detektion von Objekten in einem Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs ist Gegenstand der Druckschrift WO 95/25322 A1 . Die Detektion erfolgt anhand von Wärme, die durch im Totwinkelbereich befindliche Objekte, wie durch Kraftfahrzeuge, erzeugt wird. Die Wärme wird durch den passiven Sensor detektiert, und die im Totwinkelbereich befindlichen Objekte können so detektiert werden.
• Vorliegend richtet sich das Interesse auf die Klassifizierung von Objekten, die sich im Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs befinden. Eine besondere Herausforderung besteht darin, ein neues Verfahren zu schaffen, bei welchem überholte Fahrzeuge, Gegenverkehr sowie Straßeninfrastrukturen zwar erkannt werden, aber vom Fahrerassistenzsystem nicht angezeigt werden. Solche Objekte kann der Fahrer nämlich selbst sehen. Dagegen sollen überholende Fahrzeuge, die eine potenzielle Gefahr darstellen, sofort angezeigt werden.
• Ferner werden in diesem Zusammenhang die DE 10 2004 016 024 A1 , DE 10 2004 016 025 A1 , WO 2004/021 546 A2 und DE 101 25 426 A1 genannt.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie in einem Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs befindliche Objekte mit Hilfe einer Sensoreinrichtung besonders zuverlässig klassifiziert werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, durch eine Fahrerassistenzeinrichtung beziehungsweise ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 11, wie auch durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
• Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein in einem Totwinkelbereich eines Kraftfahrzeugs befindliches Objekt mit Hilfe einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs klassifiziert. Zu dem zu klassifizierenden Objekt werden zumindest zwei Entfernungswerte durch die Sensoreinrichtung ermittelt, und das Objekt wird abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten klassifiziert.
• Demnach wird der erfindungsgemäße Effekt dadurch erzielt, dass durch die Sensoreinrichtung zumindest zwei Entfernungswerte aufgenommen werden und das Objekt abhängig von einer Auswertung der Entfernungswerte klassifiziert wird. Es wird somit möglich, im Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs befindliche Objekte zuverlässig und eindeutig zu klassifizieren. Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überholende Fahrzeuge, überholte Fahrzeuge, wie auch Gegenverkehr und Straßeninfrastrukturen erkannt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird demnach ermöglicht, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs nur dann durch die Sensoreinrichtung gewarnt wird, wenn das erkannte Objekt ein überholendes Kraftfahrzeug ist.
• Als Sensoreinrichtung wird bevorzugt eine optische Sensoreinrichtung verwendet. Insbesondere ist die Sensoreinrichtung eine solche, die Licht im infraroten Spektralbereich sendet. Es kann zum Beispiel eine Sensoreinrichtung verwendet werden, die bereits aus der Druckschrift DE 10 2007 004 973 A1 bekannt ist. Mit einer optischen Sensoreinrichtung können - im Gegensatz zu Ultraschallsensoren oder radargestützten Systemen - einerseits eine besonders große räumliche Auflösung und andererseits ein weiter Detektionsbereich von einigen Millimetern bis einigen zehn Metern erzielt werden.
• Die Sensoreinrichtung kann zum Beispiel in oder an einem Außenspiegel des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
• Also werden erfindungsgemäß zumindest zwei Entfernungswerte durch die Sensoreinrichtung ermittelt, und das Objekt wird abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten klassifiziert. Bei der Ermittlung der Entfernungswerte sind unterschiedliche - sich ergänzende oder alternative - Ausführungsformen vorgesehen. Zum einen können die zumindest zwei Entfernungswerte mittels eines einzelnen Sensors der Sensoreinrichtung ermittelt werden. Zum anderen können die zumindest zwei Entfernungswerte für unterschiedliche Erfassungsbereiche der Sensoreinrichtung erfasst werden, nämlich derart, dass zumindest ein Entfernungswert für einen ersten Erfassungsbereich und zumindest ein Entfernungswert für einen zweiten Erfassungsbereich erfasst werden. Hier können die zumindest zwei Entfernungswerte zum Beispiel durch zwei Sensoren der Sensoreinrichtung erfasst werden, nämlich so, dass zumindest ein Entfernungswert durch einen ersten Sensor und zumindest ein Entfernungswert durch einen zweiten Sensor erfasst werden. Die beiden Ausführungsformen, die durchaus miteinander kombiniert werden können - zum Beispiel können die beiden Ausführungsformen zeitlich abwechselnd und/oder in unterschiedlichen Teilbereichen des Totwinkelbereichs und/oder redundant angewandt werden - werden nachfolgend näher beschrieben.
• In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels eines einzelnen Sensors der Sensoreinrichtung die zumindest zwei Entfernungswerte zu unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelt werden. Also misst der Sensor bei dieser Ausführungsform eine Entfernung als physikalische Größe und nimmt zumindest zwei zeitlich zueinander versetzte Entfernungswerte auf. Dieser Sensor kann zum Beispiel ein optischer Sensor - zum Beispiel ein Sensor gemäß Druckschrift DE 10 2007 004 973 A1 - sein, und ein Leuchtmittel, insbesondere ein Infrarot-Leuchtmittel, kann Licht in eine vorbestimmte Haupterfassungsrichtung abstrahlen. Das reflektierte Licht kann dann mit einem Detektor, insbesondere einer Photodiode, detektiert werden, und abhängig von dem detektierten reflektierten Licht kann die Entfernung als physikalische Größe gemessen werden. Durchquert ein Objekt - zum Beispiel ein weiteres Kraftfahrzeug - den Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs, so kann anhand von zumindest zwei Entfernungswerten des einzelnen Sensors erkannt werden, ob das weitere Kraftfahrzeug ein überholtes oder ein überholendes Kraftfahrzeug ist. Mit Hilfe von zumindest zwei Entfernungswerten eines einzelnen Sensors ist auch möglich, zwischen einer Straßeninfrastruktur, wie zum Beispiel einer seitlich der Straße stehenden Schutzwand, und einem den Totwinkelbereich durchquerenden Fahrzeug zu unterscheiden.
• Es hat sich bei dieser Ausführungsform als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Verlauf einer Entfernung über der Zeit mittels des einzelnen Sensors ermittelt wird und das Objekt abhängig von der Form beziehungsweise dem Profil des zeitlichen Verlaufs der Entfernung klassifiziert wird. Diese Ausführungsform beruht auf der Erkenntnis, dass der Verlauf der durch einen einzelnen Sensor gemessenen Entfernung unterschiedliche Formen beziehungsweise Profile annimmt, nämlich abhängig davon, ob es sich bei dem Objekt um ein überholendes Fahrzeug, ein überholtes Fahrzeug oder auch um eine Straßeninfrastruktur handelt. Ist das im Totwinkelbereich befindliche Objekt eine seitlich der Straße stehende Schutzwand oder eine andere vergleichbare Straßeninfrastruktur, so ist der Verlauf der Entfernung im Wesentlichen konstant. Durchquert ein weiteres Kraftfahrzeug den Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs, so weist der Verlauf der Entfernung im Wesentlichen die Form eines Rechtecks auf, dessen eine Ecke abgeschnitten ist. Abhängig davon, welche Ecke dieses Rechteckes abgeschnitten ist, kann erkannt werden, ob es sich bei dem Objekt um ein überholendes oder auch ein überholtes - davon sei auch der Gegenverkehr mit umfasst - Objekt handelt. Also kann das im Totwinkelbereich befindliche Objekt zuverlässig klassifiziert werden, nämlich abhängig von dem zeitlichen Verlauf der mit Hilfe lediglich eines Sensors gemessenen Entfernung.
• Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass jeweils ein Entfernungswert für zwei unterschiedliche Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung, zum Beispiel durch zwei separate und unterschiedliche Erfassungsbereiche aufweisende Sensoren der Sensoreinrichtung, im Wesentlichen zum selben Zeitpunkt ermittelt wird. Bei dieser Ausführungsform ermitteln also zum Beispiel zwei Sensoren jeweils zumindest einen Entfernungswert, und das im Totwinkelbereich befindliche Objekt wird abhängig von den so gewonnenen zumindest zwei Entfernungswerten klassifiziert. Die zwei Sensoren können zum Beispiel optische Sensoren sein, insbesondere solche, die Gegenstand der Druckschrift DE 10 2007 004 973 A1 sind. Die zwei Sensoren sind bevorzugt so angeordnet, dass die jeweiligen Leuchtmittel, insbesondere Infrarot-Leuchtmittel, auf den Totwinkelbereich in horizontaler Richtung unterschiedlich ausgerichtet sind. Die Haupterfassungsrichtungen der beiden Sensoren können in horizontaler Richtung zum Beispiel einen Winkel aus einem Wertebereich von 5° bis 20°, insbesondere einen Winkel von 10°, einschließen. Durch eine Auswertung der beiden Entfernungswerte gelingt es, zwischen einem im Totwinkelbereich befindlichen Kraftfahrzeug und einer Straßeninfrastruktur, wie zum Beispiel einer Schutzwand, zu unterscheiden.
• Es hat sich bei dieser Ausführungsform als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Verhältnis der für die unterschiedlichen Erfassungsbereiche zum selben Zeitpunkt ermittelten Entfernungswerte ermittelt wird. Dann kann das Objekt abhängig von dem Verhältnis der beiden Entfernungswerte klassifiziert werden. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass das Verhältnis der Entfernungswerte zweier Sensoren - deren Erfassungsrichtungen einen Winkel von etwa 10° einschließen - etwa Eins beträgt, wenn das im Totwinkelbereich befindliche Objekt ein Kraftfahrzeug ist. Demgegenüber beträgt dieses Verhältnis bei einer neben der Straße stehenden Schutzwand etwa 0,5. Durch Auswertung des Verhältnisses zweier durch unterschiedliche Sensoren gleichzeitig aufgenommener Entfernungswerte kann demnach das Objekt zuverlässig klassifiziert werden.
• Ergänzend oder alternativ zu den oben beschriebenen Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass für zwei unterschiedliche Erfassungsbereiche der Sensoreinrichtung - zum Beispiel durch zwei separate und unterschiedliche Erfassungsbereiche aufweisende Sensoren der Sensoreinrichtung - jeweils eine zeitliche Abfolge von Entfernungswerten aufgenommen wird. Dann kann das Objekt abhängig von den beiden Abfolgen von Entfernungswerten klassifiziert werden. Die beiden Sensoren sind bevorzugt optische Sensoren, wie zum Beispiel Sensoren gemäß der Druckschrift DE 10 2007 004 973 A1 . Wird für zwei unterschiedliche Erfassungsbereiche, deren Haupterfassungsrichtungen in horizontaler Richtung einen Winkel größer Null einschließen, jeweils eine zeitliche Abfolge von Entfernungswerten aufgenommen, so kann ohne viel Aufwand erkannt werden, ob das den Totwinkelbereich durchquerende Objekt ein überholtes Kraftfahrzeug, ein überholendes Kraftfahrzeug oder auch eine Straßeninfrastruktur ist. Besonders einfach kann hier zwischen überholten und überholenden Kraftfahrzeugen unterschieden werden, nämlich nach dem Prinzip der Lichtschranke. Also kann bei dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass in den zeitlichen Abfolgen von Entfernungswerten jeweils ein Zeitpunkt erfasst wird, zu welchem ein erster, dem zu klassifizierenden Objekt zuzuordnender Entfernungswert erkannt wird, und das Objekt abhängig von einem Vergleich der jeweiligen Zeitpunkte klassifiziert wird. Durchquert demnach ein Kraftfahrzeug den Totwinkelbereich, so gelangt es zunächst in den ersten Erfassungsbereich und dann in den zweiten Erfassungsbereich. Die zeitlichen Abfolgen beider Erfassungsbereiche erfahren somit zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten eine signifikante Veränderung der Entfernungswerte, es kann jeweils ein Sprung in den zeitlichen Abfolgen erkannt werden - abhängig von einem Vergleich der Zeitpunkte der jeweiligen Sprünge kann zwischen einem überholten und einem überholenden Kraftfahrzeug unterschieden werden. Weist die Sensoreinrichtung also zwei voneinander verschiedene Erfassungsbereiche auf, so kann das Objekt ganz allgemein nach dem Prinzip der Lichtschranke klassifiziert werden. Eine Erkenntnis besteht hierbei darin, dass das Prinzip der Lichtschranke auch ohne die üblicherweise vorhandenen Lichtreflektoren angewandt werden kann; die Klassifizierung zwischen überholten und überholenden Objekten erfolg in dieser Ausführungsform nämlich anhand des Vergleichs der jeweiligen Zeitpunkte, zu welchen ein Entfernungswert überhaupt erkennbar ist beziehungsweise zu welchen die Verläufe der Entfernung einen Sprung aufweisen.
• Ganz allgemein kann das Klassifizieren des Objekts also umfassen, dass
• - bei dem Objekt zwischen einem durch das Kraftfahrzeug überholten und einem das Kraftfahrzeug überholenden weiteren Kraftfahrzeug unterschieden wird und/oder
• - bei dem Objekt zwischen einem Kraftfahrzeug und einer, vorzugsweise ortsfesten, Straßeninfrastruktur, insbesondere einer neben einer Straße angeordneten Schutzwand, unterschieden wird.
• Insbesondere werden überholte Fahrzeuge, Gegenverkehr und Straßeninfrastrukturen durch die Sensoreinrichtung dem Fahrer nicht angezeigt, da der Fahrer sie selbst sehen kann. Dagegen werden vorzugsweise überholende und somit eine Gefahr darstellende Fahrzeuge angezeigt. Mit anderen Worten kann ein Warnsignal durch die Sensoreinrichtung nur dann ausgegeben werden, wenn das Objekt ein überholendes Kraftfahrzeug ist. Insbesondere wird das Erzeugen des Warnsignals dann unterdrückt, wenn das Objekt eine Straßeninfrastruktur, wie zum Beispiel eine Schutzwand ist. Der Fahrer wird somit durch die Sensoreinrichtung beim Führen des Kraftfahrzeugs nicht unnötig beeinträchtigt, er bekommt nur solche Kraftfahrzeuge angezeigt, die eine potenzielle Gefahr darstellen. Die Sicherheit und der Komfort werden somit gewährleistet.
• Wie bereits ausgeführt, umfasst die Sensoreinrichtung bevorzugt optische Sensoren. Solche Sensoren haben nämlich einen schmalen Erfassungsbereich, und es kann eine große räumliche Auflösung erreicht werden. Zum Beispiel können an beiden Außenspiegeln des Kraftfahrzeugs jeweils zumindest drei optische Sensoren angebracht sein; zwei davon können jeweils auf einen Randbereich des Totwinkelbereichs ausgerichtet sein, der dritte kann einen mittleren Winkel des Totwinkelbereichs überwachen. Unter dem Totwinkelbereich versteht man im Allgemeinen einen durch den Fahrer im Spiegel - sei es im Innenspiegel oder im Außenspiegel - nicht einsehbaren Bereich der Fahrzeugumgebung. Insbesondere wird unter einem Totwinkelbereich ein solcher Bereich verstanden, der sich bis zu 3,5 Metern neben dem Kraftfahrzeug und bis zu sechs bis neun Metern ab der B-Säule hinter dem Kraftfahrzeug erstreckt.
• Insgesamt werden durch das Verfahren diverse Vorteile erzielt; zum Beispiel bietet das Verfahren dem Fahrer beim Fahrspurwechsel in quasi allen Fahrsituationen eine wertvolle Hilfe. Der Fahrer kann darüber hinaus sofort über ein überholendes Fahrzeug in dem Totwinkelbereich informiert werden.
• Eine erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Sensoreinrichtung zum Klassifizieren eines in einem Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs befindlichen Objektes. Die Sensoreinrichtung ermittelt zu dem zu klassifizierenden Objekt zumindest zwei Entfernungswerte und klassifiziert das Objekt abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten.
• Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung.
• Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung oder eine bevorzugte Ausgestaltung derselben.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Insbesondere können somit Merkmale oder Merkmalskombinationen von erläuterten Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden und dadurch neue Ausführungsbeispiele generiert werden, welche ebenfalls von der Offenbarung mit umfasst sind.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug und zwei Totwinkelbereiche seitlich des Kraftfahrzeugs;
• 2 in schematischer Darstellung Erfassungsbereiche und Ausrichtungen dreier optischer Sensoren, die jeweils an einem Außenspiegel des Kraftfahrzeugs angeordnet sind;
• 3 in schematischer Darstellung eine Straßensituation, anhand welcher ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird;
• 4 bis 9 eine zeitliche Abfolge von Darstellungen einer Straßensituation, anhand welcher ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird; und
• 10 bis 14 eine zeitliche Abfolge von Darstellungen einer Straßensituation, anhand denen ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird.
• 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 1, welches ein Personenkraftwagen ist. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst bekanntlich zwei Außenspiegel, nämlich einen linken Außenspiegel 2 und einen rechten Außenspiegel 3, sowie einen in 1 nicht dargestellten Innenspiegel. Mit Hilfe der Außenspiegel 2, 3, wie auch mit Hilfe des Innenspiegels, kann sich der Fahrer über die Umgebung hinter dem Kraftfahrzeug 1 informieren. Es sind bekanntlich bei Kraftfahrzeugen so genannte Totwinkelbereiche, ein linker Totwinkelbereich 4 und ein rechter Totwinkelbereich 5, gegeben, die durch den Fahrer weder im Innenspiegel noch in den Außenspiegeln 2, 3 einsehbar sind. Die Totwinkelbereiche 4, 5 sind eindeutig definiert, sie erstrecken sich nämlich seitlich des Kraftfahrzeugs 1 bis zu 3,5 Metern sowie hinter dem Kraftfahrzeug 1 ab der B-Säule bis zu sechs bis neun Metern.
• 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Einfachheit halber ist in 2 lediglich der linke Totwinkelbereich 4 abgebildet. An den beiden Außenspiegeln 2, 3 sind gemäß 2 jeweils drei optische Sensoren angeordnet, die zu einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 gehören. Mit den jeweils drei optischen Sensoren wird der entsprechende Totwinkelbereich 4, 5 überwacht, insbesondere werden Objekte in den Totwinkelbereichen 4, 5 klassifiziert.
• Ein erster an dem linken Außenspiegel 2 angeordneter optischer Sensor weist einen Erfassungsbereich 6 auf, dessen Haupterfassungsrichtung 7 mit der Fahrzeuglängsrichtung 8 einen Winkel λ von 35° bis 50°, insbesondere einen Winkel λ von etwa 40°, einschließt. Ein zweiter optischer Sensor weist einen Erfassungsbereich 9 auf, dessen Haupterfassungsrichtung 10 in einem Winkel von etwa 20° zur Fahrzeuglängsrichtung 8 angeordnet ist. Schließlich weist ein dritter optischer Sensor einen Erfassungsbereich 11 auf, dessen Haupterfassungsrichtung 12 in einem Winkel α von etwa 10° zur Fahrzeuglängsrichtung 8 angeordnet ist. Ein Winkel β zwischen den Haupterfassungsrichtungen 10, 12 des zweiten und des dritten Sensors beträgt etwa 10°. Der erste und der dritte Sensor überwachen somit jeweils einen Randbereich des Totwinkelbereichs 4. Die optischen Sensoren sind insbesondere solche Sensoren, wie sie in der Druckschrift DE 10 2007 004 973 A1 beschrieben sind; mit diesen Sensoren kann jeweils eine Entfernung zu einem im Totwinkelbereich 4 befindlichen Objekt erfasst werden. Die am rechten Außenspiegel 3 des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten drei Sensoren weisen entsprechende Erfassungsbereiche auf, das heißt die am linken Außenspiegel 2 angebrachten Sensoren sind zu den am rechten Außenspiegel 3 angebrachten Sensoren spiegelsymmetrisch bezüglich einer Fahrzeugmittelachse 8a angeordnet. Die Erfassungsbereiche der am rechten Außenspiegel 3 angebrachten Sensoren sind der Einfachheit halber in 2 nicht dargestellt.
• Bezug nehmend auf 3 wird nun eine Straßensituation betrachtet, in welcher durch die Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 Objekte in den Totwinkelbereichen 4, 5 klassifiziert werden. Es wird ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform näher erläutert, bei welchem anhand eines Verhältnisses der Entfernungswerte zweier Sensoren eines Außenspiegels 2, 3 zwischen einer Straßeninfrastruktur und einem weiteren Kraftfahrzeug unterschieden werden kann. Das Kraftfahrzeug 1 fährt auf einer rechten Spur 13 einer Autobahn. Auf einer linken Spur 14 fährt ein weiteres Kraftfahrzeug 15, das sich im linken Totwinkelbereich 4 (in 3 nicht abgebildet) befindet. Rechts von der rechten Spur 13 befindet sich eine Schutzwand 16, die eine Straßeninfrastruktur ist. Die Schutzwand 16 befindet sich im rechten Totwinkelbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1. Die Schutzwand 16 ist in einem Abstand L zu einer Linie 17 angeordnet, die in Fahrzeuglängsrichtung 8 durch den rechten Außenspiegel 3 verläuft. Der linke und der rechte Außenspiegel 2, 3 befinden sich in einem Abstand d von einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden und mit einer Fahrzeugfront 18 des weiteren Kraftfahrzeugs 15 zusammenfallenden Ebene (nicht dargestellt).
• Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 werden zur Klassifizierung von Objekten in den Totwinkelbereichen 4, 5 rechts und links jeweils zwei optische Sensoren verwendet. Es wird nämlich jeweils derjenige Sensor verwendet, dessen Haupterfassungsrichtung 12 den Winkel α mit der Fahrzeuglängsrichtung 8 einschließt, wie auch jeweils derjenige Sensor, dessen Haupterfassungsrichtung 10 den Winkel α + β mit der Fahrzeuglängsrichtung 8 einschließt.
• Die am linken Außenspiegel 2 angeordneten Sensoren messen jeweils einen Entfernungswert z1, z2. Die am rechten Außenspiegel 3 angeordneten Sensoren messen ebenfalls jeweils einen Entfernungswert z3, z4.
• Es gelten die Beziehungen: $$\text{z}1=\text{d}/\text{cos}\left(\mathrm{\alpha }\right),$$

  

  $$\text{z}2=\text{d}/\text{cos}\left(\mathrm{\alpha }+\mathrm{\beta }\right),$$

  

  $$\text{z}3=\text{L}/\text{sin}\left(\mathrm{\alpha }\right)\text{ und}$$

  

  $$\text{z}4=\text{L}/\text{sin}\left(\mathrm{\alpha }+\mathrm{\beta }\right).$$

  
• Für α = β = 10° ergibt sich somit: $$\text{z}2/\text{z}1=\text{cos}\left(\mathrm{\alpha }\right)/\text{cos}\left(\mathrm{\alpha }+\mathrm{\beta }\right)=\mathrm{1,05}$$

  

  $$\text{z}4/\text{z}3=\text{sin}\left(\mathrm{\alpha }\right)/\text{sin}\left(\mathrm{\alpha }+\mathrm{\beta }\right)=\mathrm{0,51.}$$

  
• Die Sensoreinrichtung berechnet also jeweils ein Verhältnis z2/z1 beziehungsweise z4/z3 aus den jeweils zwei Entfernungswerten z1, z2 beziehungsweise z3, z4. Abhängig von dem Verhältnis z2/z1 beziehungsweise z4/z3 kann die Sensoreinrichtung jeweils erkennen, ob es sich bei dem Objekt um die Schutzwand 16 oder auch um das weitere Kraftfahrzeug 15 handelt. Und zwar beträgt das Verhältnis z2/z1 der Entfernungswerte z1, z2 für ein Kraftfahrzeug 15 etwa Eins, während das Verhältnis z4/z3 bei der Schutzwand 16 etwa 0,5 beträgt. Es kann somit eindeutig zwischen einem Kraftfahrzeug 15 und einer Schutzwand 16 unterschieden werden.
• Bezug nehmend nun auf die 4 bis 9 wird eine weitere Straßensituation beschrieben, in welcher die Sensoreinrichtung ein das Kraftfahrzeug 1 überholendes weiteres Kraftfahrzeug 15 erkennt. Dazu wird lediglich ein optischer Sensor verwendet, der am rechten Außenspiegel 3 des Kraftfahrzeugs 1 angebracht ist. Eine Haupterfassungsrichtung 19 des Sensors schließt mit der Fahrzeuglängsrichtung 8 einen Winkel φ von zum Beispiel 20° ein. Mit dem Sensor wird eine Entfernung z als physikalische Größe gemessen. Die Sensoreinrichtung erfasst dann einen Verlauf der Entfernung z über der Zeit t; dieser Verlauf ist in den 4 bis 9 jeweils in der unteren rechten Ecke abgebildet. Die 4 bis 9 zeigen dabei eine zeitliche Abfolge von Darstellungen, die insgesamt ein Überholmanöver des weiteren Kraftfahrzeugs 15 zeigen. Das weitere Kraftfahrzeug 15 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v relativ zum Kraftfahrzeug 1, wobei v > 0. Der zeitliche Verlauf der Entfernung z wird in den 4 bis 9 schrittweise, nämlich mit der Änderung der relativen Position des Kraftfahrzeugs 15 bezüglich des Kraftfahrzeugs 1, vervollständigt.
• In 4 befindet sich das weitere Kraftfahrzeug 15 noch außerhalb des Erfassungsbereichs des Sensors; das heißt die vom Sensor erfasste Entfernung z ist sehr groß. Hier kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung entweder einen tatsächlichen großen Entfernungswert oder einen - wie in 4 dargestellt - für diese Situation vordefinierten Wert z10 (default) anzeigt. Zu einem Zeitpunkt t₀ befindet sich das weitere Kraftfahrzeug 15 also noch außerhalb des Erfassungsbereichs des Sensors.
• Bezug nehmend auf 5 gelangt das weitere Kraftfahrzeug 15 zum Zeitpunkt t₁ in den Erfassungsbereich des Sensors. Der Sensor detektiert nun die Entfernung z des weiteren Kraftfahrzeugs 15 vom Sensor, diese Entfernung z beträgt z0. In 5 befindet sich das weitere Kraftfahrzeug 15 in einem Abstand d0 von einer in Fahrzeugquerrichtung durch den rechten Außenspiegel 3 verlaufenden Linie 20. Es gilt die Beziehung:
• z0 = d0 / cos(φ). Wie aus 5 hervorgeht, erreicht nun der Verlauf der Entfernung z den Wert z0, nämlich zum Zeitpunkt t₁.
• Gemäß 6 nähert sich das weitere Kraftfahrzeug 15 nach und nach dem Kraftfahrzeug 1. Die Entfernung z beträgt nun z = z0 - v*Δt / cos(φ), wobei Δt die seit dem Eintritt des weiteren Kraftfahrzeugs 15 in den Erfassungsbereich vergangene Zeitdauer bezeichnet. In der Darstellung gemäß 6 gleitet das vom Sensor abgestrahlte Licht an der Fahrzeugfront 18 des weiteren Kraftfahrzeugs 15, so dass die Entfernung z sinkt.
• Gemäß 7 erreicht eine linke Ecke 20 des weiteren Kraftfahrzeugs 15 den Erfassungsbereich des Sensors zu einem Zeitpunkt t₂; die Entfernung z fällt auf einen Wert von I / sin(φ) ab, wobei I einen Abstand zwischen dem weiteren Kraftfahrzeug 15 und einer durch den rechten Außenspiegel 3 in Fahrzeuglängsrichtung 8 verlaufenden Linie 8b bezeichnet. Wird nun eine linke Seitenflanke 21 des weiteren Kraftfahrzeugs 15 durch den Sensor erfasst beziehungsweise gleitet das vom Sensor abgestrahlte Licht an der linken Seitenflanke 21, so verläuft die Entfernung z konstant. Dies ist in 8 dargestellt. Obwohl sich das weitere Kraftfahrzeug 15 weiterhin dem Kraftfahrzeug 1 nähert, ist der Verlauf der Entfernung z konstant, nämlich für die Zeit, für welche das weitere Kraftfahrzeug 15 noch im Erfassungsbereich des Sensors verbleibt.
• Gemäß 9 tritt das weitere Kraftfahrzeug 15 aus dem Erfassungsbereich des Sensors zu einem Zeitpunkt t₃ heraus. Die gemessene Entfernung z ist wieder sehr groß beziehungsweise der Entfernungswert wird auf den vorbestimmten Wert z10 (default) eingestellt.
• Die Sensoreinrichtung erfasst somit den zeitlichen Verlauf der Entfernung z und kann abhängig von der Form beziehungsweise dem Profil dieses Verlaufs feststellen, dass ein Kraftfahrzeug 15 das Kraftfahrzeug 1 überholt. Charakteristisch bei dem in 9 dargestellten Verlauf der Entfernung z ist die abgeschnittene Ecke des so entstandenen Rechteckes. Nachfolgend wird gezeigt, dass bei einem überholten Kraftfahrzeug 15 nicht die linke, sondern die rechte Ecke des Rechteckes beim Verlauf der Entfernung z abgeschnitten ist.
• Bezug nehmend nun auf die 10 bis 14 wird ein Überholmanöver des Kraftfahrzeugs 1 näher beschrieben. Das Kraftfahrzeug 1 überholt in dieser Situation das weitere Kraftfahrzeug 15; das weitere Kraftfahrzeug 15 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v relativ zum Kraftfahrzeug 1, wobei v < 0.
• In 10 ist die Ausgangssituation für dieses Überholmanöver dargestellt. Die Entfernung z ist sehr groß beziehungsweise auf den vorbestimmten Wert z10 eingestellt, was anhand des Verlaufs in der unteren rechten Ecke von 10 dargestellt ist. Zu einem Zeitpunkt t₄ befindet sich das Kraftfahrzeug 15 noch außerhalb des Erfassungsbereichs des Sensors.
• Wie aus 11 hervorgeht, nähert sich das Kraftfahrzeug 1 dem weiteren Kraftfahrzeug 15 und überholt es. Zu einem Zeitpunkt t₅ erreicht der Erfassungsbereich des Sensors das weitere Kraftfahrzeug 15, nämlich seine hintere linke Ecke 22. Die Entfernung z beträgt nun z11, der Verlauf der Entfernung z fällt entsprechend auf den Wert z11 ab.
• Nach und nach entfernt sich das Kraftfahrzeug 1 von dem weiteren Kraftfahrzeug 15 - das vom Sensor gesandte Licht gleitet an der linken Seitenflanke 21 des weiteren Kraftfahrzeugs 15. Gemäß 12 erreicht der Erfassungsbereich des Sensors die vordere linke Ecke 20 des weiteren Kraftfahrzeugs 15 zu einem Zeitpunkt t₆. Während das vom Sensor abgestrahlte Licht an der linken Seitenflanke 21 des weiteren Kraftfahrzeugs gleitet - nämlich in der Zeit von t₅ bis t₆ - verläuft die Entfernung z konstant - siehe die untere rechte Ecke von 12.
• Dann gleitet das vom Sensor abgestrahlte Licht an der Fahrzeugfront 18 des weiteren Kraftfahrzeugs 15, und die Entfernung z steigt, nämlich bis zu dem Wert z0. Nach Ablauf einer Zeit von Δt, das heißt zu einem Zeitpunkt t₇, tritt das weitere Kraftfahrzeug 15 aus dem Erfassungsbereich des Sensors heraus. Die Entfernung z wird dann auf den vorbestimmten wert z10 eingestellt, wie aus 14 hervorgeht.
• Nach einem Überholmanöver durch das Kraftfahrzeug 1 weist der Verlauf der Entfernung z eine solche Form, wie sie in 14 dargestellt ist. Der Verlauf der Entfernung z weist die Form eines Rechteckes auf, dessen untere rechte Ecke abgeschnitten ist. Abhängig davon, welche Ecke des Rechteckes abgeschnitten ist, kann also durch die Sensoreinrichtung festgestellt werden, ob ein im Totwinkelbereich 4, 5 befindliches Objekt ein überholendes oder auch ein überholtes Kraftfahrzeug 15 ist.
• Ist das im Totwinkelbereich 4, 5 befindliche Objekt eine Schutzwand 16, so ist der Verlauf der Entfernung z konstant. Es kann also anhand des Verlaufs der Entfernung z auch erkannt werden, ob es sich um eine Straßeninfrastruktur oder auch um ein Kraftfahrzeug 15 handelt.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird mit erneutem Bezug auf 2 näher beschrieben. In diesem Beispiel werden die in den Totwinkelbereichen 4, 5 befindlichen Objekte nach dem Prinzip der Lichtschranke klassifiziert. Dazu werden jeweils zumindest zwei Sensoren an dem linken und dem rechten Außenspiegel 2, 3 verwendet, nämlich zum Beispiel der erste und der zweite optische Sensor, das heißt diejenigen Sensoren, deren Haupterfassungsrichtungen 7, 9 einen Winkel λ beziehungsweise α+β mit der Fahrzeuglängsrichtung 8 einschließen. Beide Sensoren messen jeweils die Entfernung als physikalische Größe beziehungsweise nehmen jeweils eine zeitliche Abfolge von Entfernungswerten auf. Durchquert ein weiteres Kraftfahrzeug den linken Totwinkelbereich 4 des Kraftfahrzeugs 1, so ändert sich zunächst die durch einen der Sensoren aufgenommene Abfolge von Entfernungswerten, je nachdem, ob das weitere Kraftfahrzeug ein überholtes oder ein überholendes Kraftfahrzeug ist. Wird das Kraftfahrzeug 1 durch das weitere Kraftfahrzeug überholt, so ändert sich zunächst die durch den zweiten Sensor aufgenommene Abfolge von Entfernungswerten, denn das weitere Kraftfahrzeug erreicht zunächst den Erfassungsbereich 9 des zweiten Sensors. Erst danach erreicht das weitere Kraftfahrzeug den Erfassungsbereich 6 des ersten Sensors. Hier wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 durch die Fahrerassistenzeinrichtung gewarnt. Wird hingegen durch das Kraftfahrzeug 1 ein weiteres Kraftfahrzeug überholt oder gelangt eine Straßeninfrastruktur in den Totwinkelbereich 4 des Kraftfahrzeugs 1, so erreicht das weitere Kraftfahrzeug oder die Straßeninfrastruktur zunächst den Erfassungsbereich 6 des ersten Sensors. Erst dann erreicht der Erfassungsbereich 9 des zweiten Sensors das weitere Kraftfahrzeug oder die Straßeninfrastruktur. Hier gibt die Fahrerassistenzeinrichtung keine Warnsignale aus, da der Fahrer die überholten Fahrzeuge und die Straßeninfrastruktur selbst sehen kann.
• Insgesamt werden also ein Verfahren sowie eine Fahrerassistenzeinrichtung geschaffen, durch welche in einem Totwinkelbereich 4, 5 eines Kraftfahrzeugs 1 befindliche Objekte zuverlässig 15, 16 klassifiziert werden können. Es werden zumindest zwei Entfernungswerte z1, z2 bzw. z3, z4 bzw. z0, z11 für die Entfernung z erfasst, und die Klassifizierung des Objektes 10, 16 wird abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten z1, z2 bzw. z3, z4 bzw. z0, z11 durchgeführt. Die zumindest zwei Entfernungswerte z1, z2 bzw. z3, z4 bzw. z0, z11 können mittels eines einzelnen Sensors aufgenommen werden und/oder jeweils zumindest ein Entfernungswert kann mittels zumindest zweier Sensoren erfasst werden. Insbesondere wird zwischen einer Straßeninfrastruktur, wie zum Beispiel einer Schutzwand 16, einem überholenden Kraftfahrzeug 15 sowie einem überholten Kraftfahrzeug 15 unterschieden.

Claims (12)

1. Verfahren zum Klassifizieren eines in einem Totwinkelbereich (4, 5) eines Kraftfahrzeugs (1) befindlichen Objektes (15, 16) mithilfe einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs (1), wobei zu dem zu klassifizierenden Objekt (15, 16) zumindest zwei Entfernungswerte (z1, z2; z3, z4; z0, z11, z10) durch die Sensoreinrichtung in einer einzigen Haupterfassungsrichtung ermittelt werden wobei die Haupterfassungsrichtung mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel (φ) einschließt und das Objekt (15, 16) abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten (z1, z2; z3, z4; z0, z10, z11) klassifiziert wird und mittels eines einzelnen Sensors der Sensoreinrichtung die zumindest zwei Entfernungswerte (z0, z11, z10) zu unterschiedlichen Zeitpunkten (t₀ bis t₇) ermittelt werden und ein Verlauf der Entfernung (z) des Objektes (15, 16) zu dem einzelnen Sensor in der Haupterfassungsrichtung über der Zeit (t) durch die Sensoreinrichtung ermittelt wird und das Objekt (15, 16) abhängig von der Form des zeitlichen Verlaufs der Entfernung (z) klassifiziert wird welcher Verlauf bei einem überholenden Objekt (15, 16) einen links abgeschnittenen Ecke zeigt und welcher Verlauf bei einem überholten Objekt (15, 16) einen rechts abgeschnittenen Ecke zeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zwei unterschiedliche Erfassungsbereiche (6, 9, 11) aufweist und im Wesentlichen zum selben Zeitpunkt jeweils ein Entfernungswert (z1, z2; z3, z4) für jeden Erfassungsbereich (6, 9, 11) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis (z2/z1, z4/z3) der durch die Sensoreinrichtung ermittelten Entfernungswerte (z1, z2; z3, z4) ermittelt wird und das Objekt (15, 16) abhängig von dem Verhältnis (z2/z1 ; z4/z3) klassifiziert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zwei unterschiedliche Erfassungsbereiche (6, 9, 11) aufweist und für jeden Erfassungsbereich (6, 9, 11) jeweils eine zeitliche Abfolge von Entfernungswerten aufgenommen wird und das Objekt (15, 16) abhängig von den beiden Abfolgen von Entfernungswerten klassifiziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den zeitlichen Abfolgen von Entfernungswerten jeweils ein Zeitpunkt erfasst wird, zu welchem ein erster, dem zu klassifizierenden Objekt (15, 16) zugeordneter Entfernungswert erkannt wird, und das Objekt (15, 16) abhängig von einem Vergleich der jeweiligen Zeitpunkte klassifiziert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren umfasst, dass bei dem Objekt (15, 16) zwischen einem durch das Kraftfahrzeug (1) überholten und einem das Kraftfahrzeug (1) überholenden weiteren Kraftfahrzeug (15) unterschieden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal durch die Sensoreinrichtung nur dann ausgegeben wird, wenn das Objekt (15, 16) ein das Kraftfahrzeug (1) überholendes anderes Kraftfahrzeug (15) ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren umfasst, dass bei dem Objekt (15, 16) zwischen einem Kraftfahrzeug (15) und einer Straßeninfrastruktur (16), insbesondere einer neben einer Straße (13, 14) angeordneten Schutzwand (16), unterschieden wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen eines Warnsignals durch die Sensoreinrichtung dann verhindert wird, wenn das Objekt (15, 16) eine Straßeninfrastruktur (16) ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine optische Sensoreinrichtung ist, insbesondere eine solche, die Licht im infraroten Spektralbereich sendet.
11. Fahrerassistenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Sensoreinrichtung zum Klassifizieren eines in einem Totwinkelbereich (4, 5) des Kraftfahrzeugs (1) befindlichen Objektes (15, 16), wobei die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, zu dem zu klassifizierenden Objekt (15, 16) zumindest zwei Entfernungswerte (z1, z2; z3, z4; z0, z11, z10) in einer Haupterfassungsrichtung zu ermitteln wobei die Haupterfassungsrichtung mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel (φ) einschließt und das Objekt (15, 16) abhängig von den zumindest zwei Entfernungswerten (z1, z2; z3, z4; z0, z11) zu klassifizieren und zu unterschiedlichen Zeitpunkten (t₀ bis t₇) die zumindest zwei Entfernungswerte (z0, z11, z10) mittels eines einzelnen Sensors der Sensoreinrichtung ermittelbar sind, wobei die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Verlauf einer Entfernung (z) des Objektes (15, 16) zu dem einzelnen Sensor in der Haupterfassungsrichtung über der Zeit (t) zu ermitteln und das Objekt (15, 16) abhängig von der Form des zeitlichen Verlaufs der Entfernung (z) zu klassifizieren welcher Verlauf bei einem überholenden Objekt (15, 16) einen links abgeschnittenen Ecke zeigt und welcher Verlauf bei einem überholten Objekt (15, 16) einen rechts abgeschnittenen Ecke zeigt.
12. Kraftfahrzeug (1) mit einer Fahrerassistenzeinrichtung nach Anspruch 11.

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