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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Anpassen
des Detektionsbereiches einer Umfelderkennungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
an eine aktuelle Fahrsituation durch Auswerten von mindestens einem,
die aktuelle Fahrsituation repräsentierenden
Fahrzeugparameter. Darüber
hinaus betrifft die Erfindung einen Datenträger mit einem derartigen Computerprogramm
sowie eine derartige Umfelderkennungsvorrichtung.
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Im
Stand der Technik ist es bekannt, den Detektionsbereich von Umfelderkennungsvorrichtungen zum
Beispiel einer Einparkhilfevorrichtung auf Ultraschallbasis, an
eine aktuelle Fahrsituation anzupassen. Zu diesem Zweck wird zum
Beispiel der Lenkwinkel oder dessen zeitliche Änderung als Fahrzeugparameter,
der die aktuelle Fahrsituation repräsentiert, ausgewertet. Bei
Kurvenfahrten erfolgt dann eine Anpassung des Detektionsbereiches
typischerweise so, dass die maximale Reichweite bzw. die Länge des
Detektionsbereiches proportional zum über den Lenkwinkel festgestellten
Kurvenradius verändert
wird. Bei einem festgestellten kleinen Kurvenradius, das heißt, beim
Durchfahren einer engen Kurve, ist es ausreichend, wenn die Länge des
Detektionsbereiches kleiner ist als beim Durchfahren einer Kurve
mit großem
Radius. Weiterhin ist es bekannt, alternativ oder zusätzlich zu
einer Veränderung
der Länge
des Detektionsbereiches diesen zu schwenken. Konkret ist es bekannt,
den Detektionsbereich nach Maßgabe
durch den aktuell festgestellten Lenkwinkel, das heißt, nach
Maßgabe
durch den Radius der Kurve, mehr oder weniger stark in die Kurve
hinein zu schwenken.
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Die
beschriebene im Stand der Technik bekannte Anpassung des Detektionsbereiches
eines Umfelderkennungssystems allein auf Basis des Lenkwinkels ist
für viele
Anwendungen zu ungenau, weil der allein aufgrund des Lenkwinkels
berechnete Kurvenradius mit zunehmender Geschwindigkeit immer stärker von
einem tatsächlich
durchfahrenen Kurvenradius abweicht; Grund für diese Abweichungen sind insbesondere
bei einer Kurvenfahrt auftretende Seitenführungskräfte.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein
Verfahren und Computerprogramm zum Anpassen des Detektionsbereiches
einer Umfelderkennungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie eine
derartige Umfelderkennungsvorrichtung selber derart weiter zu bilden,
dass der Detektionsbereich der Umfelderkennungsvorrichtung genauer
an eine konkrete Fahrsituation angepasst werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren
gelöst.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass alternativ oder
zusätzlich
zu dem Lenkwinkel auch andere, die aktuelle Fahrsituation beschreibende
Fahrzeugparameter und/oder der Verlauf der Fahrbahn auf welcher sich
das Fahrzeug bewegt, zur Anpassung des Detektionsbereiches ausgewertet
werden.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Lehre
ist es möglich,
den Detektionsbereich eines Umfelderkennungssystems in optimaler
Weise an eine konkrete Fahrsituation anzupassen. Dies ist deswegen
möglich,
weil die konkrete Fahrsituation erfindungsgemäß durch Auswerten verschiedener
Fahrzeugparameter und/oder des Fahrbahnverlaufs wesentlich genauer
erfasst werden kann. Der Detektionsbereich wird so angepasst, dass
er nur noch die in der aktuellen Fahrsituation wirklich relevanten
Informationen bereitstellt und dass die Anzahl der von ihm bereit
gestellten Informationen auf ein für die konkrete Fahrsituation
notwendiges Minimum reduziert werden. Für den Fahrer des Fahrzeugs
in der aktuellen Fahrsituation bedeutet dies, dass er idealer Weise
keine in der aktuellen Fahrsituation irrelevanten Informationen
zugeführt
bekommt; insofern wird mit Hilfe der Erfindung eine Filterung der
Menge der von der Umfelderkennungsvorrichtung maximal möglichen
bereitstellbaren Informationen realisiert.
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Vorteilhafterweise
stellt die vorliegende Erfindung einen Pool von Parametern in Form
von Fahrzeugparametern und/oder des Fahrbahnverlaufs bereit, aus
dem je nach aktueller Verkehrssituation geeignete Parameter ausgewählt werden
können,
um den Detektionsbereich der Umfelderkennungsvorrichtung an die
aktuelle Fahrsituation anpassen zu können.
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Der
Begriff Verkehrssituation im Sinne der Erfindung meint Situationen,
wie Einparken, Stop and Go-Verkehr oder ein Zurücksetzen des Fahrzeugs etc..
Der Begriff Verkehrssituation in diesem Sinne ist zu unterscheiden
von einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs auch während einer
solchen Verkehrssituation. Der Begriff Fahrsituation ist mehr fahrzeugspezifisch
zu verstehen und wird eher durch die konkreten Werte von Fahrzeugparametern
repräsentiert,
welche das dynamische Verhalten des Fahrzeugs in einer konkreten
Situation repräsentieren.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Die
oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm
und eine Umfelderkennungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie durch
einen Datenträger
mit dem Computerprogramm gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäß zu adaptierenden Detektionsbereich
kann es sich zum einen um den durch die Richtcharakteristik eines
Sensors des Umfelderkennungssystems repräsentieren realen Detektionsbereich
handeln. Dieser wird typischerweise dadurch angepasst, dass die
Richtcharakteristik verändert
oder geschwenkt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Detektionsbereich
der Umfelderkennungsvorrichtung auch dadurch verändert werden, dass die Richtcharakteristik
von deren Sensor zwar unverändert
bleibt, die letztendlich ausgewerteten Daten jedoch nur entsprechend
dem angepassten Detektionsbereich ausgewertet werden. Dieser Detektionsbereich,
nachfolgend auch virtueller Detektionsbereich genannt, umfasst dann
zumindest einen Teil des durch die Richtcharakteristik repräsentierten realen
Detektionsbereiches.
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Der
Erfindung sind insgesamt zwei Figuren beigefügt, wobei
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1 den
Aufbau einer erfindungsgemäßen Umfelderkennungsvorrichtung;
und
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2 einen
angepassten gegenüber
einem nicht-angepassten Detektionsbereich veranschaulicht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend detailliert in Form von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die genannten Figuren beschrieben.
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1 zeigt
den Aufbau einer erfindungsgemäßen Umfelderkennungsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug 200 (s. 2).
Die Umfelderkennungsvorrichtung 100 dient zum Erkennen
von Personen oder Objekten in ihrem Umfeld, das heißt, bei
Einbau in das Kraftfahrzeug 200 im Umfeld des Kraftfahrzeugs. Zu
diesem Zweck umfasst die Umfelderkennungsvorrichtung 100 eine
Sensoreinrichtung 110, beispielsweise, einen Ultraschallsensor,
mit einer individuellen Richtcharakteristik zum Generieren eines Sensorsignals.
Die individuelle Richtcharakteristik definiert den realen Detektionsbereich 112 der
Sensoreinrichtung. Dieser reale Detektionsbereich 112 definiert
den Bereich, in dem das Umfeld der Erkennungsvorrichtung 100 überwacht
wird. Das generierte Sensorsignal repräsentiert eventuell vorhandene Personen
oder Objekte innerhalb des durch den realen Detektionsbereich 112 begrenzten
Teil des Umfeldes.
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Weiterhin
umfasst die Umfelderkennungsvorrichtung 100 eine Auswerteeinrichtung 120 zum Auswerten
des Sensorsignals im Hinblick auf die eventuell durch das Sensorsignal
repräsentieren Personen
oder Objekte in dem Detektionsbereich und zum Ausgeben entsprechender
Informationen an ein weiteres System (hier nicht gezeigt) oder an den
Fahrer des Fahrzeugs 200.
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Insbesondere
der Fahrer des Kraftfahrzeugs 200 ist grundsätzlich nur
an solchen Informationen über
Personen oder Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs interessiert,
die in einer aktuellen Fahrsituation für ihn relevant sind. Informationen über Personen oder
Objekte sind grundsätzlich
dann relevant, wenn sie sich in Fahrtrichtung voraus im Umfeld des
Fahrzeugs 200 befinden. Ein solches Objekt ist beispielsweise
das in 2 gezeigte Fahrzeug 310. Die Information über das
Vorhandensein dieses Fahrzeugs 310 kann bei Weiterleitung
an zum Beispiel den Fahrer sinnvoll dahingehend genutzt werden,
um einen Auffahrunfall zu vermeiden. Irrelevant und überflüssig sind
dagegen Informationen über
Personen und Objekte in einem Randbereich des realen Detektionsbereiches,
den das Fahrzeug voraussichtlich nicht durch- oder überfahren
wird. Eine solche Information wäre
zum Beispiel die Information über
das Vorhandensein des Fahrzeugs 320 auf der Gegenspur,
wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs 200 nicht beabsichtigen
sollte, auf die Gegenspur zu wechseln (siehe 2).
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Um
insbesondere den Fahrer des Fahrzeugs 200 nur mit solchen
Informationen zu versorgen, die für seine aktuelle Fahrsituation
wirklich notwendig bzw. relevant sind, umfasst die Umfelderkennungsvorrichtung 100 weiterhin
eine Messeinrichtung 130 zum Messen von mindestens einem,
die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs 200 repräsentierenden Fahrzeugparameter.
Bei diesen Fahrzeugparametern handelt es sich beispielsweise um
den Lenkwinkel, dessen zeitliche Änderung, die aktuelle Fahrtrichtung,
die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Schräglaufkoeffizienten
der Räder
des Fahrzeugs 200, den Abstand des Schwerpunktes des Fahrzeugs 200 zu
dessen Vorder- oder Hinterachse oder um dessen Radstand, das heißt, den
Abstand zwischen Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs 200.
Insbesondere die Fahrzeugparameter Radstand, Abstand des Schwerpunktes
von den Achsen, die Schräglaufkoeffizienten
und der Lenkradwinkel ermöglichen
eine gute Beschreibung des dynamischen Verhaltens des Kraftfahrzeugs
insbesondere bei langsamer Kurvenfahrt. Die Beschreibung des dynamischen
Verhaltens kann beispielsweise mit Hilfe bekannter Modelle bzw.
Simulationen, zum Beispiel mit Hilfe des Ackermann'schen Fahrzeugmodells
erfolgen.
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Diese
Fahrzeugparameter sowie eventuell zusätzliche, mit Hilfe einer Kameraeinrichtung 150 erfasste
Informationen über
den Verlauf der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug in naher Zukunft
bewegen wird, werden erfindungsgemäß von einer Adaptionseinrichtung 140,
die ebenfalls Bestandteil der Umfelderkennungsvorrichtung 100 ist,
empfangen und ausgewertet. Die Adaptionseinrichtung 140 verwendet
diese empfangenen Informationen zum Anpassen des Detektionsbereiches
an die reale Fahrsituation, in der sich das Fahrzeug 200 aktuell
befindet. Je mehr Fahrzeugparameter ausgewertet werden, desto genauer
kann die aktuelle Fahrsituation bestimmt und der Detektionsbereich
an diese angepasst werden.
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Eine
derartige Anpassung kann zum einen darin bestehen, dass die Adaptionseinrichtung 140 Einfluss
nimmt auf die Richtcharakteristik der Sensoreinrichtung 110 (in 1 angedeutet
durch den gestrichelten Verbindungspfeil zwischen den Blöcken 140 und 110).
Beispielsweise kann die Form des durch die Richtcharakteristik repräsentierten
realen Detektionsbereiches 112 der Sensoreinrichtung 110 in
für die
konkrete Fahrsituation geeigneter Weise verändert, das heißt beispielsweise
verlängert,
verkürzt,
verbreitert oder geschwenkt werden. Für das Durchfahren einer engen
Kurve empfiehlt sich beispielsweise ein kürzerer Detektionsbereich als
beim Durchfahren einer langgestreckten Kurve.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu einer Veränderung
der realen Richtcharakteristik 112 kann die Adaption auch
durch eine Einwirkung auf die Auswerteeinrichtung 120 erfolgen.
Dies kann in der Weise geschehen, dass die Adaptionseinrichtung 140 der Auswerteeinrichtung 120 vorgibt,
welche Teilbereiche des von dem realen Detektionsbereich 112 der Sensoreinrichtung 110 erfassten
Umfeldes für
die aktuelle Fahrsituation überhaupt
nur relevant sind und welche deswegen auch nur im Hinblick auf das
Vorhandensein von Personen oder Objekten ausgewertet werden müssen. Der
auf diese Weise definierte virtuelle Detektionsbereich 114 ist
in 2 in Form einer durchgezogenen Linie veranschaulicht.
Er ist typischerweise gleich groß oder kleiner wie der reale Detektionsbereich 112 der
Sensoreinrichtung 110. Während eine Einflussnahme auf
die Richtcharakteristik der Sensoreinrichtung 110 bezüglich der
Form der resultierenden Richtcharakteristik beschränkt ist (die
Keule kann nur gestreckt, gestaucht, verbreitert, verschmälert oder
geschwenkt werden), gestattet die virtuelle Adaption innerhalb der
Sensoreinrichtung 120 auch die Auswertung von asymmetrisch
geformten Detektionsbereichen, wofür der virtuelle Bereich 114 in 2 ein
Beispiel ist. Die Anpassung des Detektionsbereiches kann auch in
einer Kombination von Veränderung
der Richtcharakteristik und Auswertung des virtuellen Detektionsbereiches
in der Auswerteeinrichtung 120 erfolgen.
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Die
für eine
Anpassung des Detektionsbereiches verwendeten Parameter, das heißt, die
verwendeten Fahrzeugparameter und/oder die verwendeten Informationen über den
Fahrbahnverlauf, werden vorzugsweise je nach aktueller Verkehrsituation
ausgewählt.
Als Verkehrssituationen werden beispielsweise unterschieden ein
Einparkvorgang, ein Zurücksetzen
des Fahrzeugs, ein Stop- and Go-Verkehr oder eine Kurvenfahrt. In
jeder dieser unterschiedlichen Verkehrssituationen kann das Fahrzeug
sich in unterschiedlichen Fahrsituationen befinden, die jeweils,
wie oben erwähnt,
durch die unterschiedlichen Fahrzeugparameter beschrieben werden.
Bei Stop and Go-Verkehr ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn
der Fahrbahnverlauf zumindest als ein Parameter bei der Anpassung
des Detektionsbereiches der Umfelderkennungsvorrichtung 100 verwendet wird.
Dem gegenüber
erscheint es bei der Verkehrssituation Einparken wenig sinnvoll,
den Parameter Fahrbahnverlauf zu berücksichtigen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird vorzugsweise in Form eines Computerprogramms für eine Umfelderkennungsvorrichtung
realisiert. In diesem Fall kann das Computerprogramm gegebenenfalls
zusammen mit weiteren Computerprogrammen auf einem computerlesbarer
Datenträger
abgespeichert sein. Bei dem Datenträger kann es sich um eine Diskette,
eine Compact-Disc, einen sogenannten Flash-Memory oder dergleichen
handeln. Das auf dem Datenträger
abgespeicherte Computerprogramm kann dann als Produkt an einen Kunden übertragen
oder verkauft werden. Aber auch ohne Datenträger kann das Computerprogramm über ein
Kommunikationsnetzwerk, insbesondere das Internet, als Produkt an
einen Kunden übertragen
oder verkauft werden.