DE102014006547A1

DE102014006547A1 - Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ausgeben einer Warnung

Info

Publication number: DE102014006547A1
Application number: DE102014006547.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Popken; Claudia Schuder
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-05-06
Filing date: 2014-05-06
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Verfahren zum Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs zur Vermeidung einer Kollision eines Rads mit einem Objekt, mit den folgenden Schritten:
– Erkennen eines Objekts durch Auswerten von Sensordaten;
– Durchführen einer Objektverfolgung bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs;
– Ausgeben einer Warnung bei einer drohenden Kollision mit dem Objekt;
wobei die Warnung bei einer drohenden Kollision der Innenseite eines Rads mit dem Objekt ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugrads mit einem Objekt.
Es sind bereits unterschiedliche Fahrerassistenzsysteme vorgeschlagen worden, um zu verhindern, dass es zu einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis kommt. Die Kollision kann dabei sowohl zwischen Karosseriekomponenten als auch den Rädern des Kraftfahrzeugs und dem Hindernis stattfinden. Typische Hindernisse sind Bordsteinkanten, Poller, Bäume oder Sträucher sowie Pfähle, Pfosten und dergleichen, die häufig zur Begrenzung von Parkbuchten oder Parkplätzen verwendet werden. Eine mögliche Gefahrenquelle sind Parkvorgänge, bei denen die normalerweise hindernisfreie Fahrbahn verlassen wird und das Fahrzeug auf einer Abstellfläche bewegt wird.
Aus der DE 10 2008 028 222 A1 ist eine Warnvorrichtung bekannt, die eine Sensoreinheit aufweist, um das Umfeld eines Fahrzeugs zu überwachen, wodurch ein Hindernis wie ein Bordstein erkannt werden kann. Auf diese Weise soll eine Beschädigung der Außenseite der Reifen, der Felgen und der Fahrzeugschweller verhindert werden.
Ein Fahrerassistenzsystem zum Schutz eines Kraftfahrzeugs vor Beschädigungen wird in der DE 10 2011 014 699 A1 vorgeschlagen. Mittels eines Sensors werden dreidimensionale Positionsdaten eines potentiell gefährlichen Objekts ermittelt. Ein derartiges Objekt kann beispielsweise ein Bordstein sein. Abhängig von einem ermittelten Gefährdungswert kann eine Information an einen Fahrer ausgegeben und/oder ein Fahreingriff vorgenommen werden. Das Fahrerassistenzsystem umfasst einen Sensor in Form einer Kamera.
Ein ähnliches Fahrerassistenzsystem wird in der DE 10 2011 087 894 A1 vorgeschlagen. Mittels einer am Fahrzeug angeordneten Kamera werden Bilder der Fahrzeugumgebung erfasst, durch eine Auswertung der Bilder wird ein Objekt erkannt, beim Vorhandensein einer Kollisionsgefahr wird eine Warnung ausgegeben oder aktiv in die Führung des Fahrzeugs eingegriffen. Das Fahrzeugumfeld wird auf das Vorhandensein eines Bordsteins untersucht, um eine Kollision der Außenseite eines Reifens mit dem Bordstein bei einem Parkvorgang oder einer Kurvenfahrt zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine erhöhte Sicherheit gegenüber unerwünschten Kollisionen eines Rads des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis bietet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Warnung bei einer drohenden Kollision der Innenseite eines Rads mit dem Objekt ausgegeben wird.
Herkömmliche Fahrerassistenzsysteme und Warnverfahren berücksichtigen die Außenkontur des Kraftfahrzeugs. Allerdings kann beim Parken auf einem Bordstein auch der Fall eintreten, dass die Innenseite eines Rads mit dem Objekt, insbesondere einem Bordstein, kollidiert, wodurch der Reifen und/oder die Felge beschädigt wird. Bei derartigen Beschädigungen besteht die Gefahr, dass sie übersehen werden, da sie sich an einer schlecht zugänglichen Stelle befinden und somit häufig nicht sichtbar sind. Andererseits sind diese Schäden als kritisch einzustufen, da sie Ausgangspunkt für eine schwerwiegende Beschädigung sein können. Es besteht daher die Gefahr, dass der Fahrer derartige Beschädigungen nicht erkennt, so dass er nicht durch einen Radwechsel oder eine Reparatur reagieren kann.
Erfindungsgemäß werden gefährliche, nicht erkannte Beschädigungen verhindert, da der Fahrer gewarnt wird, wenn eine Beschädigung der Radinnenseite droht. Durch die ausgegebene Warnung kann der Fahrer reagieren, beispielsweise durch ein Brems- und/oder Lenkmanöver, bevor die Kollision stattfindet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass ein Bordstein oder eine Fräskante einer Fahrbahn als Objekt erkannt wird. Derartige Hindernisse sind häufig für Beschädigungen der Räder verantwortlich, so dass erfindungsgemäß das Risiko einer Beschädigung der Innenseite eines Rads beträchtlich verringert werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, dass die Sensordaten Bilddaten umfassen, die mittels einer Kameraanordnung erfasst werden, die zumindest eine Frontkamera, eine Heckkamera und optional an Außenspiegeln angebrachte Kameras aufweist. Mittels der Kameraanordnung wird ein Bild des Fahrzeugumfelds erfasst, das einer Bildauswertung unterzogen wird, um ein Objekt oder ein Hindernis zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch vorgesehen sein, dass die Sensordaten Laserscannerdaten umfassen, die mittels wenigstens eines Laserscanners erfasst werden, wobei ein Laserscanner an der Fahrzeugfront oder an dem Fahrzeugheck angeordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann entweder eine Kameraanordnung oder wenigstens ein Laserscanner eingesetzt werden, selbstverständlich können auch sowohl die Kameraanordnung als auch der wenigstens eine Laserscanner zum Erfassen von Sensordaten genutzt werden. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass mittels der Kameraanordnung erfasste Bilddaten und mittels des wenigstens einen Laserscanners erfasste Laserscannerdaten fusioniert werden, um durch eine Auswertung der fusionierten Bilddaten Objekte und Hindernisse zu erkennen.
Um die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, kann es vorgesehen sein, dass die Größe der Räder des Fahrzeugs, insbesondere deren Außendurchmesser berücksichtigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine verschleißbedingte Änderung des Außendurchmessers berücksichtigt werden, so dass stets der tatsächliche Außendurchmesser bei der Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit berücksichtigt wird. Der Außendurchmesser kann beispielsweise mittels eines Laserscanners erfasst werden, der den vertikalen Abstand zum Untergrund erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Breite der Räder berücksichtigt werden.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass die Warnung für den Fahrer optisch und/oder akustisch ausgegeben wird. Eine optische Warnung kann mittels einer Leuchte ausgegeben werden, die sich in einem Kombiinstrument oder an einer Instrumententafel befindet. Alternativ oder zusätzlich kann die Warnung auch auf einem Display angezeigt werden, das beispielsweise für ein Navigationsgerät und andere Anwendungen benutzt wird. Eine noch bessere Wahrnehmbarkeit ergibt sich, wenn das Warnsignal akustisch ausgegeben wird, beispielsweise als Signalton. Ein derartiges akustisches Signal wird vom Fahrer ohne Verzögerung wahrgenommen, so dass er eingreifen kann, um eine Kollision mit dem Objekt, insbesondere mit einem Bordstein, zu verhindern.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch erzielt werden, dass bei einer drohenden Kollision ein Bremsmanöver und/oder ein Eingriff in ein Lenksystem ausgelöst wird. Dementsprechend kann bei einer festgestellten hohen Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch, beispielsweise durch eine Steuerungseinrichtung, ein Eingriff in die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs vorgenommen werden, wodurch das Fahrzeug abgebremst wird, vorzugsweise bis zum Stillstand, bevor das Kraftfahrzeug, insbesondere ein Rad des Kraftfahrzeugs, mit dem Objekt, insbesondere mit einem Bordstein, kollidiert. In ähnlicher Weise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Eingriff in das Lenksystem des Kraftfahrzeugs erfolgen, beispielsweise um die Trajektorie des Kraftfahrzeugs so zu beeinflussen, dass eine Kollision mit dem Hindernis vermieden wird.
Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Sensoren zum Erfassen des Fahrzeugumfelds und einer Warneinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Objekt durch Auswerten von Sensordaten zu erkennen und eine Objektverfolgung bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs durchzuführen und bei einer drohenden Kollision mit dem Objekt eine Warnung auszugeben.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Warneinrichtung dazu ausgebildet ist, die Warnung bei einer drohenden Kollision der Radinnenseite mit dem Objekt auszugeben.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem;
2 eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug während eines Parkvorgangs;
3 eine Ansicht des in 2 gezeigten Fahrzeugs von hinten;
4 eine Draufsicht des in 2 gezeigten Fahrzeugs während eines Parkvorgangs; und
5 eine Ansicht des in 4 gezeigten Fahrzeugs von hinten.
Das in 1 in einer Draufsicht gezeigte Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Kameraanordnung 2 mit einer Frontkamera 3, einer Heckkamera 4 sowie an Außenspiegeln angebrachten Kameras 5, 6. Durch gestrichelte Linien 7 ist jeweils der Erfassungsbereich der einzelnen Kameras dargestellt. Die von der Kameraanordnung 2 gelieferten Sensordaten in Form von Bilddaten werden in einer Auswerteeinheit 8 ausgewertet. Durch diese Bilddatenauswertung werden Objekte, insbesondere Hindernisse erfasst. Ein Beispiel für ein derartiges Hindernis ist ein Bordstein oder eine Fräskante einer Fahrbahn, die einer Baumaßnahme unterzogen wird.
2 ist eine Draufsicht und zeigt das Kraftfahrzeug 1 während eines Parkvorgangs. Durch die Bildauswertung wurde ein Bordstein 9 erfasst, der eine Fahrbahn 10 von einem Gehweg 11 trennt. Der Bordstein 9 weist im Wesentlichen dieselbe Höhe wie der Gehweg 11 auf, demgegenüber befindet sich die Fahrbahn 10 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwölf Zentimeter tiefer. Die mittels der Kameraanordnung 2 durchgeführte Umfelderfassung, die Auswertung der Bilddaten und die Erkennung von Objekten und Hindernissen werden kontinuierlich durchgeführt. In der in 2 dargestellten Situation lenkt der Fahrer das Kraftfahrzeug 1 so, dass sich die rechten Räder 12, 13 bereits auf dem erhöhten Gehweg 11 befinden. Die linken Räder 14, 15 befinden sich hingegen auf der Fahrbahn 10. Während des Parkvorgangs führt die Auswerteeinheit 8 eine Objektverfolgung des als Hindernis erkannten Bordsteins 9 durch. In 2 ist der erkannte Bordstein 9 daher hervorgehoben.
In der Auswerteeinheit 8 ist ein Trackingalgorithmus implementiert, der dazu ausgebildet ist, ein erkanntes Objekt, insbesondere einen Bordstein, zu verfolgen, während sich das Fahrzeug 1 bewegt. Diese Objektverfolgung findet auch dann statt, wenn sich das Objekt unterhalb des Kraftfahrzeugs 1 befindet. In der Auswerteeinheit 8 sind Geometriedaten das Kraftfahrzeugs 1 sowie Daten, die die Position und die vom Lenkwinkel abhängige momentane Stellung der Räder berücksichtigen, hinterlegt. Anhand dieser Daten wird die Kritikalität des Objekts, insbesondere des Bordsteins 9 ermittelt und gegebenenfalls die Warnung ausgegeben.
3 zeigt die in 2 dargestellte Parksituation in einer Ansicht von hinten. Dort erkennt man, dass sich der Bordstein 9, insbesondere dessen Außenkante 16, in der Nähe des Unterbodens 17 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Falls der Fahrer ausgehend von der in 2 gezeigten Situation seine Fahrt fortsetzt, besteht die Gefahr, dass er mit seinem vorderen linken Rad 14 den Bordstein 9 berührt, wodurch die Felge und/oder der Reifen des Rads 14 beschädigt werden könnte. Sobald die Gefahr einer drohenden Kollision mit dem Bordstein 9 von der Auswerteeinheit 8 festgestellt worden ist, gibt diese eine Warnung in Form eines akustischen und optischen Warnsignals aus. Dadurch kann der Fahrer unmittelbar reagieren und das Kraftfahrzeug 1 abbremsen.
Eine Variante des Verfahrens sieht vor, dass das von der Kameraanordnung 2 erfasste Bild des Umfelds des Kraftfahrzeugs 1, das aus den Bilddaten der einzelnen Kameras erstellt worden ist, auf einem Display im Sichtbereich des Fahrers dargestellt wird. Zusätzlich zeigt diese Bilddarstellung auch das erkannte Objekt, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel den Bordstein 9. Der Bordstein 9 wird dabei farblich hervorgehoben, beispielsweise durch eine Signalfarbe wie gelb oder rot, gleichzeitig wird das Kraftfahrzeug 1 auf dem Display schematisch dargestellt, so dass der Fahrer unmittelbar den Grund der ausgegebenen Warnung erfassen kann. Ähnlich wie bei einem Einparkassistenten wird dem Fahrer auf dem Display dabei eine Darstellung des eigenen Fahrzeugs relativ zu einem erkannten Objekt oder Hindernis angezeigt, so dass er unmittelbar erkennen kann, ob und in welche Richtung ein Lenk- oder Bremseingriff erforderlich ist, um eine Kollision mit dem Objekt, insbesondere dem Bordstein 9, zu vermeiden.
Die 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Ausgeben einer Warnung. 4 ist eine Draufsicht und zeigt das Kraftfahrzeug 1 während eines Parkvorgangs, 5 ist eine Ansicht von hinten. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich parallel zu der Fahrbahn 10 und dem Bordstein 9, wobei die linken Räder 14, 15 sich sehr nahe an dem Bordstein 9 befinden. Sobald ein festgelegter Mindestabstand unterschritten wird, der beispielsweise 20 cm beträgt, gibt die Auswerteeinheit 8 das Warnsignal an den Fahrer aus. Um zu verhindern, dass bei einer ausbleibenden oder einer zu späten Reaktion des Fahrers eine Kollision stattfindet, löst die Auswerteeinheit 8 durch einen Eingriff in die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs 1 ein Bremsmanöver aus. Daraufhin wird das Kraftfahrzeug 1 bis zum Stillstand abgebremst, bevor die Innenseiten der Räder 14, 15 die Außenkante 16 des Bordsteins 9 berühren. Diese gefährliche Annäherung der Radinnenseiten an den Bordstein 9 wird dem Fahrer auf dem Display angezeigt.
Durch das Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 1, das die Kameraanordnung 2 und die Auswerteeinheit 8 umfasst, kann die Gefahr von Beschädigungen der Radinnenseite der Räder 12, 13, 14, 15 beträchtlich verringert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008028222 A1 [0003]
DE 102011014699 A1 [0004]
DE 102011087894 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs zur Vermeidung einer Kollision eines Rads mit einem Objekt, mit den folgenden Schritten: – Erkennen eines Objekts durch Auswerten von Sensordaten; – Durchführen einer Objektverfolgung bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs; – Ausgeben einer Warnung bei einer drohenden Kollision mit dem Objekt; dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung bei einer drohenden Kollision der Innenseite eines Rads mit dem Objekt ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bordstein oder eine Fräskante einer Fahrbahn als Objekt erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten Bilddaten umfassen, die mittels einer Kameraanordnung erfasst werden, die zumindest eine Frontkamera, eine Heckkamera und optional an Außenspiegeln angebrachte Kameras aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten Laserscannerdaten umfassen, die mittels wenigstens eines Laserscanners erfasst werden, wobei ein Laserscanner an der Fahrzeugfront oder an dem Fahrzeugheck angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Räder des Fahrzeugs, insbesondere deren Außendurchmesser und/oder eine verschleißbedingte Änderung des Außendurchmessers und/oder deren Breite berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung optisch und/oder akustisch ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer drohenden Kollision ein Bremsmanöver und/oder ein Eingriff in ein Lenksystem ausgelöst wird.
Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug 1, mit mehreren Sensoren zum Erfassen des Fahrzeugumfelds und einer Warneinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Objekt durch Auswerten der Sensordaten zu erkennen und eine Objektverfolgung bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 durchzuführen und bei einer drohenden Kollision mit dem Objekt eine Warnung auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung dazu ausgebildet ist, die Warnung bei einer drohenden Kollision der Radinnenseite mit dem Objekt auszugeben.