Kollisionsüberwachung für ein Kraftfahrzeug Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung für Kraftfahrzeuge, wobei ein Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs mit Hilfe von Objektsensoren überwacht wird.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 002 232 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung bei einem Kraftfahrzeug bekannt, wobei bei jedem Anhalten des Kraftfahrzeugs zunächst eine Positionsangabe im Umgebungsbereich befindlicher Objekte als ein Referenzzustand erzeugt wird. In regelmäßigen Zeitabständen oder bei bestimmten Ereignissen, wie beispielsweise bei einem Anfahrwunsch des Fahrers, werden weitere Positionsangaben als Ist-Zustände bestimmt. Wenn durch einen Vergleich des jeweiligen Ist-Zustands mit dem Referenzzustand erkannt wird, dass sich wenigstens ein Objekt an das Kraftfahrzeug angenähert hat, wird eine mögliche Kollision erkannt und ein Warnsignal an den Fahrer ausgegeben.

Falls ein Fahrer sein Kraftfahrzeug nur eine sehr kurze Strecke bewegt (beispielsweise nur wenige Zentimeter beim Rangieren auf einem Parkplatz), wird bei diesem bekannten Verfahren beim erneuten Anhalten ein neuer Referenzzustand erzeugt. Sollten sich während des Rangierens beispielsweise Personen in den Umgebungsbereich bewegt haben, werden diese beim erneuten Stillstand als Referenzobjekte klassifiziert.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass der Fahrer in diesem Fall keine Gelegenheit hatte, alle Objekte, die sich innerhalb des Umgebungsbereichs befinden, vor dem Anhalten selber zu sehen, da er bei nur wenigen Zentimetern Fahrstre- cke den toten Bereich direkt hinter seinem Kraftfahrzeug (oder, je nach Fahrzeugtyp, auch direkt vor und/oder seitlich des Kraftfahrzeugs) während der gesamten Fahrstrecke nicht einsehen kann. Der Fahrer erhält also zunächst keine Information darüber, dass nun weitere Objekte im Umgebungsbereich aufgetaucht sind.

Erst, wenn sich im weiteren Verlauf, nach Ermittlung des Referenzzustands, die Personen noch weiter an das Kraftfahrzeug annähern, wird der Fahrer vor einer möglichen Kollision gewarnt. Zu diesem Zeitpunkt kann das Fahrer diese Warnung aber möglicherweise nur schlecht einschätzen, weil er nicht erwartet, dass in dem beim erneuten Stillstand ermittelten Referenzzustand Objekte enthalten sind, die er nicht sehen konnte, weil sie sich erst während des Rangierens in den Umgebungsbereich bewegt haben.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Kollisionsüberwachung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte Warnung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs vor Objekten im Umgebungsbereich bereitstellt.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 9 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zur Kollisionsüberwachung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei ein Umgebungsbereich überwacht wird. Das Verfahren umfasst:

Bereitstellen eines Referenzzustands für wenigstens eines im Umgebungsbereich befindlichen ersten Objekts als Referenzobjekt bei einem ersten Anhaltevorgang, wobei der Referenzzustand eine Referenz- Positionsangabe des wenigstens eines ersten Objektes enthält;

bei einem nachfolgenden zweiten Anhaltevorgang, Ermitteln, ob das Kraftfahrzeug zwischen dem ersten Anhaltevorgang und dem zweiten Anhaltevorgang eine vorgegebene Mindeststrecke zurückgelegt hat und/oder eine vorgegebene Mindestzeit verstrichen ist,

wenn festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug zwischen dem ersten und dem zweiten Anhaltevorgang eine Strecke größer als die vorgegebene Mindeststrecke zurückgelegt hat und/oder eine Zeit größer als die vorgegebene Mindestzeit verstrichen ist, Aktualisieren des Referenzzustands mit einer Positionsangabe wenigstens eines zweiten im Umgebungsbereich befindlichen Objekts als Referenzobjekt;

bei einem nachfolgenden Anfahrwunsch, Ermitteln einer Ist- Positionsangabe des wenigstens einen zweiten Objekts als Ist-Zustand; und

Erkennen einer möglichen Kollision, wenn der Ist-Zustand und der Referenzzustand einen Abstand von mehr als einen vorgegebenen Wert angeben.

Dadurch, dass ein Referenzzustand nur dann neu bestimmt wird, wenn das Kraftfahrzeug zwischen dem ersten und dem vorangehenden zweiten Anhaltevorgang eine vorgegebene Mindeststrecke zurückgelegt hat, und/oder wenn eine vorgegebene Mindestzeit verstrichen ist, kann sichergestellt werden, dass der Fahrer vor dem Anhalten die Gelegenheit hatte, den Umgebungsbereich komplett zu überblicken. Somit umfasst der Referenzzustand nur Positionsangaben von Objekten, die dem Fahrer bekannt sind, und es kann sichergestellt werden, dass der Fahrer vor jedem ihm unbekannten Objekt gewarnt wird, das sich in den Umgebungsbereich bewegt.

Falls das Kraftfahrzeug also während des Rangierens nur eine sehr kurze Fahrtstrecke zurücklegt, wird bei der vorliegenden Erfindung kein neuer Referenzzustand gebildet, sondern es wird der während des vorletzten Anhaltevorgangs ermittelte Referenzzustand verwendet. Falls sich während es Rangierens beispielsweise Personen in den Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs bewegen, werden diese also bei der vorliegenden Erfindung beim erneuten Anhalten nicht als Referenzobjekte in den Referenzzustand mit aufgenommen, sondern der Fahrer wird vor diesen Personen gewarnt, da sie im vorher ermittelten Referenzzustand nicht enthalten sind. Somit wird bei der vorliegenden Erfindung der Fahrer zuverlässig vor Objekten im Umgebungsbereich gewarnt, die er nicht selber sehen kann, auch wenn diese sich beispielsweise während des Rangierens auf einem Parkplatz in den Umgebungsbereich bewegen.

Hierbei kann weiterhin vorgesehen sein, dass, falls das Kraftfahrzeug weder die vorgegebene Mindeststrecke zurückgelegt hat, noch die vorgegebene Mindestzeit verstrichen ist, der während des ersten Anhaltevorganges ermittelte Referenzzustand mit der Positionsangabe des Kraftfahrzeugs aktualisiert wird.

Durch eine derartige Aktualisierung des während des vorletzten Anhaltevorgangs ermittelten Referenzzustands kann eine Relativbewegung zwischen dem Kraftfahrzeug und den Referenzobjekten berücksichtigt werden, ohne dass unnötige Warnsignale erzeugt werden, wenn sich beispielsweise das Kraftfahrzeug nur wenige Zentimeter näher an ein dem Fahrer bekanntes Objekt heran bewegt hat.

Vorzugsweise ist die Länge der vorgegebenen Mindeststrecke derart gewählt, dass sie wenigstens so lang ist wie der vom Fahrer nicht einsehbare Bereich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, um sicherzustellen, dass nur dann ein neuer Referenzzustand gebildet wird, wenn der Fahrer vor dem Anhalten Gelegenheit hatte, den gesamten Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu überblicken.

Beispielsweise kann die Länge der Mindeststrecke derart gewählt sein, dass sie der Länge des Kraftfahrzeugs entspricht, oder die Mindeststrecke kann der Summe aus der Länge des Kraftfahrzeugs und der Längen des Umgebungsbereichs vor und hinter dem Kraftfahrzeug entsprechen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Umgebungsbereich mit Hilfe von am Kraftfahrzeug angebrachten Objektsensoren überwacht, wobei die Objektsensoren Ultraschallsensoren und/oder Radarsensoren und/oder Lasersensoren umfassen und/oder Videoaufnahmen des Umgebungsbereichs auswerten.

Bei Erkennen einer möglichen Kollision kann ein Warnsignal an den Fahrer ausgegeben werden, wobei es sich um ein optisches, ein akustisches und/oder ein haptisches Warnsignal handeln kann. Es können auch für unterschiedliche Situationen, beispielsweise unterschiedliche Fahrzustände (Anfahrwunsch des Fah- rers), unterschiedliche Abstände der kollisionsgefährdeten Objekte oder unterschiedliche Richtungen der möglichen Kollision jeweils unterschiedliche Warnsignale ausgegeben werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Objektsensor zur Überwachung eines Umgebungsbereichs vorgesehen. Die Vorrichtung ist ausgebildet,

- um einen Referenzzustand für wenigstens ein im Umgebungsbereich befindliches ersten Objekts als Referenzobjekt bei einem ersten Anhaltevorgang bereitzustellen, wobei der Referenzzustand eine Referenz- Positionsangabe des wenigstens eines ersten Objektes enthält;

- um bei einem nachfolgenden zweiten Anhaltevorgang zu ermitteln, ob das Kraftfahrzeug zwischen dem ersten Anhaltevorgang und dem zweiten Anhaltevorgang eine vorgegebene Mindeststrecke zurückgelegt hat und/oder eine vorgegebene Mindestzeit verstrichen ist,

um, wenn festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug zwischen dem ersten und dem zweiten Anhaltevorgang eine Strecke größer als die vorgegebene Mindeststrecke zurückgelegt hat und/oder eine Zeit größer als die vorgegebene Mindestzeit verstrichen ist, den Referenzzustand mit einer Positionsangabe wenigstens eines zweiten im Umgebungsbereich befindlichen Objekts als Referenzobjekt zu aktualisieren;

- um bei einem nachfolgenden Anfahrwunsch eine Ist-Positionsangabe des wenigstens einen zweiten Objekts als Ist-Zustand zu ermitteln; und um eine mögliche Kollision zu erkennen, wenn der Ist-Zustand und der Referenzzustand einen Abstand von mehr als einen vorgegebenen Wert angeben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer

Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kollisionsüberwachung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Ausführungsform der Erfindung

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Mehrzahl von Objektsensoren 12, wie beispielsweise Ultraschallsensoren, ausgestattet. Jeder Objektsensor 12 hat einen Detektionsbereich D, wie in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Die einzelnen Detektionsbereiche D der Objektsensoren 12 überlappen sich dabei derart, dass die Summe aller Detektionsbereiche D einen Umgebungsbereich 14 des Kraftfahrzeugs 10 abdeckt.

Anstatt der Ultraschallsensoren können auch Radarsensoren, Lasersensoren, oder jeder andere geeignete Objektsensorentyp verwendet werden. Weiterhin ist es denkbar, dass der Umgebungsbereich 14 mit Hilfe einer oder mehrerer Videokameras überwacht wird, und dass die Objektsensoren 12

Videoaufnahmen auswerten, um im Umgebungsbereich 14 befindliche Objekte zu erkennen. Die Objektsensoren 12 können die Anwesenheit von Objekten 18 im Umgebungsbereich 14 des Kraftfahrzeugs 10 erfassen und können weiterhin derart ausgebildet sein, dass sie auch Abstände zwischen dem jeweiligen Objekt 18 und dem Kraftfahrzeug 10 bestimmen können.

Eine Steuereinheit 16 ist mit den Objektsensoren 12 verbunden und ermittelt aus den Signalen der Objektsensoren 12 die Position eines von den Objektsensoren 12 erfassten Objekts 18 im Umgebungsbereich 14 des Kraftfahrzeugs 10. Dabei kann die Anwesenheit oder Abwesenheit von Objekten 18 in den einzelnen Detektionsbereichen D der Objektsensoren 12 ermittelt werden, öder es können der Abstand und die Richtung jedes Objekts 18 vom Kraftfahrzeug 10 bestimmt werden, oder es kann die Position jedes Objekts 18 in einem geeigneten Koordinatensystem bestimmt werden.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der voranstehend beschriebenen

Vorrichtung unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Hierbei wird in der

Steuereinheit 16 das nachstehend beschriebene Verfahren durchgeführt. Zunächst wird in Schritt S1 überprüft, ob das Kraftfahrzeug 10 angehalten hat, d.h. ob es gerade zum Stillstand gekommen ist. Da das Verfahren gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung nur während des Stillstands des Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt werden kann, wird diese Abfrage so lange wiederholt, bis festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug 10 still steht.

Wenn das Kraftfahrzeug 10 angehalten hat (Alternative„ja" in S1 ), wird in Schritt S2 überprüft, ob zwischen den zwei letzten Anhaltevorgängen des

Kraftfahrzeugs 10 eine Mindeststrecke zurückgelegt wurde. Dies kann entweder durch eine Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs 10, beispielsweise durch GPS-Empfänger, erreicht werden, oder alternativ kann überprüft werden, ob das Kraftfahrzeug 10 zwischen den zwei letzten Anhaltevorgängen für eine

Mindestzeit gefahren wurde.

Die Mindeststrecke kann hierbei derart gewählt sein, dass nach Zurücklegen der Mindeststrecke der Fahrer den gesamten nicht einsehbaren Bereich vor und hinter dem Kraftfahrzeug 10 unmittelbar vor dem Anhalten des Kraftfahrzeugs 10 überblicken konnte.

Beispielsweise kann die Mindeststrecke genau die Länge des Kraftfahrzeugs 10 betragen, sie kann die Summe der Länge des Kraftfahrzeugs 10 und der Längen der vom Fahrer nicht einsehbaren Bereiche vor und hinter dem Kraftfahrzeug 10 betragen, oder sie kann die Summe der Länge des Kraftfahrzeugs 10 und der Länge des von den Objektsensoren 12 überwachten Umgebungsbereichs 14 vor und hinter dem Kraftfahrzeug 10 betragen.

Die Mindestzeit kann durch Mindestzeit = Mindeststrecke (nach einer beliebigen der oben genannten Definitionen) / Durchschnittsgeschwindigkeit des

Kraftfahrzeugs 10 zwischen den zwei letzten Anhaltevorgängen definiert sein, oder kann eine fest vorgegebene Zeit sein.

Wenn das Kraftfahrzeug 10 zwischen den zwei letzten Anhaltevorgängen wenigstens die Mindeststrecke zurückgelegt hat (Alternative„ja" in S2), wird anschließend in Schritt S3 ein Referenzzustand einer Referenz-Positionsangabe ermittelt. Dazu werden Referenz-Positionsangaben eines oder mehrerer Objekte 18 im Umgebungsbereich 14 des Kraftfahrzeugs 10 mit Hilfe der Objektsensoren 12 bestimmt. Eine Referenz-Positionsangabe eines Objekts 18 kann hierbei die Anwesenheit eines Objekts in einem Detektionsbereich D eines Objektsensors 12 umfassen und/oder den Abstand des Objekts 18 vom Kraftfahrzeug 10 und/oder die Richtung des Objekts 18 vom Kraftfahrzeug 10.

Sollte sich bei der Ermittlung des Referenzzustands kein Objekt 18 im

Umgebungsbereich 14 befinden, kann keine Referenz-Positionsangabe wie oben beschrieben ermittelt werden. In diesem Fall können als Referenz- Positionsangabe einer oder mehrere voreingestellte Abstandswerte verwendet werden, welche beispielsweise für jeden Detektionsbereich D der

Objektsensoren 12 gleich der Länge des jeweiligen Detektionsbereichs D sind.

Wenn in Schritt S2 festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug 10 zwischen den zwei letzten Anhaltevorgängen eine kürzere Strecke als die Mindeststrecke zurückgelegt hat (Alternative„nein" in S2), wird in Schritt S4 der

Referenzzustand, der beim letzten Stillstand bestimmt wurde, übernommen und an die neue Position des Kraftfahrzeugs 10 angepasst.

Hierbei kann die neue Position des Kraftfahrzeugs 10 mittels GPS-Sensoren oder mittels einer Abschätzung aus der zwischen den zwei letzten

Anhaltevorgängen zurückgelegten Strecke (anhand von Zeit-, Geschwindigkeitsund Gierwinkel-Bestimmungen) bestimmt werden. Die gespeicherten Referenz- Positionsangaben können durch Vektoraddition des vom Kraftfahrzeug 10 zwischen den zwei letzten Anhaltevorgängen zurückgelegten Wegs in

angepasste Abstände der Referenz-Objekte 18 vom Kraftfahrzeug 10 in seiner neuen Position umgerechnet werden. Falls die Referenz-Positionsangaben lediglich die Anwesenheit oder Abwesenheit von Objekten 18 in den jeweiligen Detektionsbereichen D der Objektsensoren 12 angeben, kann berechnet werden, ob ein Objekt 18 durch die Bewegung des Kraftfahrzeugs 10 nunmehr in dem Detektionsbereich D eines anderen Objektsensors 12 auftauchen sollte.

Anschließend wird in Schritt S5 eine Ist-Positionsangabe ermittelt. Dieser Schritt wird in vorgegebenen Zeitabständen oder bei vorbestimmten Ereignissen durchgeführt, wenn beispielsweise anhand der Stellung des Brems- und/oder Gaspedals und/oder anhand der Stellung des Antriebsstrangs eines manuellen oder automatischen Getriebes ein Anfahrwunsch des Fahrers erkannt wird.

Hierbei werden die Anwesenheit und/oder die Ist-Positionen im Umgebungsbereich 14 befindlicher Objekte 18 bestimmt. Wie bei der Ermittlung des Referenzzustands in Schritt S3, können auch hier Ist-Positionsangaben der Objekte 18 in einem geeigneten Koordinatensystem bestimmt werden, öder es können Abstandswerte und Richtungsangaben der Objekte 18 vom Kraftfahrzeug 10 bestimmt werden.

In Schritt S6 wird durch einen Vergleich des Ist-Zustands mit dem

Referenzzustand bestimmt, ob sich wenigstens ein Objekt 18 an das

Kraftfahrzeug 10 angenähert hat. Hierdurch wird sowohl der Fall erfasst, dass sich ein Objekt 18, das sich bereits bei der Ermittlung des Referenzzustands im Umgebungsbereich 14 des Kraftfahrzeugs 10 befand, auf das Kraftfahrzeug 10 zu bewegt hat, als auch der Fall, dass ein Objekt 18, das sich bei der Ermittlung des Referenzzustands noch nicht im Umgebungsbereich 14 befand, sich in den Umgebungsbereich 14 bewegt hat.

Wenn sich kein Objekt 18 an das Kraftfahrzeug 10 angenähert hat (Alternative „nein" in S6), ist das Verfahren beendet, da keine Kollisionsgefahr erkannt worden ist.

Wenn in Schritt S6 festgestellt wird, dass sich wenigstens ein Objekt 18 an das Kraftfahrzeug 10 angenähert hat (Alternative„ja" in S6), wird eine

Kollisionsgefahr erkannt und in Schritt S7 ein akustisches, optisches und/oder haptisches Warnsignal an den Fahrer ausgegeben.

Das voranstehend beschriebene Verfahren wird hierbei während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 10 kontinuierlich und zyklisch durchgeführt. Während des Stillstandes des Kraftfahrzeugs 10 kann somit mehrfach jeweils ein Ist-Zustand bestimmt und mit dem Referenzzustand verglichen werden.

Es ist denkbar, dass in Abhängigkeit von unterschiedlichen Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs 10 unterschiedliche Warnsignale ausgegeben werden. So kann beispielsweise ein erstes Warnsignal während des Stillstands des Kraftfahrzeugs 10 ausgegeben werden, wenn eine Kollisionsgefahr erkannt wird, und es kann ein zweites Warnsignal ausgegeben werden, wenn zusätzlich noch ein

Anfahrwunsch des Fahrers erkannt wird.