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Title:
METHOD FOR MONITORING A CURRENT AREA SURROUNDING A VEHICLE, AND MONITORING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/083619
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for monitoring a current area surrounding (UM) a vehicle (1) using a monitoring system having at least one sensor (11), the at least one sensor (11) being designed to sense the current area surrounding (UM) the vehicle within a sensing region (12) and to generate and output sensor signals (S), a monitoring space (13) being defined dynamically within the sensing region (12) of the sensor (11), the monitoring system only monitoring the monitoring space (13) for relevant objects, the relevant objects being defined by an application region of the monitoring system, and the monitoring space (13) being dynamically defined and/or adapted depending on at least one determined feature (M) of the surrounding area. According to the invention, at least one feature (M) of the surrounding area characterises a future area surrounding (UZ) the vehicle, wherein it is assumed that the vehicle (1) will be situated and will move on a roadway in the future area surrounding (UZ) the vehicle at a later point in time, and the feature (M) of the surrounding area has an indirect or direct influence on the driving dynamics of the vehicle (1) on the roadway in the future area surrounding (UZ) the vehicle.

Inventors:
RAGAB AHMED (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/077899
Publication Date:
May 06, 2021
Filing Date:
October 06, 2020
Export Citation:
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Assignee:
WABCO EUROPE BVBA (BE)
International Classes:
G06K9/32; G06K9/00
Foreign References:
US20180067495A12018-03-08
US8589014B22013-11-19
DE102016015363A12018-06-21
DE102015103632A12016-09-15
Other References:
LI LIFU ET AL: "ROI Adaptive Segmentation Method Based on Vanishing Point and Vehicle Height", 2018 IEEE 4TH INFORMATION TECHNOLOGY AND MECHATRONICS ENGINEERING CONFERENCE (ITOEC), IEEE, 14 December 2018 (2018-12-14), pages 804 - 809, XP033564225, DOI: 10.1109/ITOEC.2018.8740613
GAO QI ET AL: "A real-time lane detection and tracking algorithm", 2017 IEEE 2ND INFORMATION TECHNOLOGY, NETWORKING, ELECTRONIC AND AUTOMATION CONTROL CONFERENCE (ITNEC), IEEE, 15 December 2017 (2017-12-15), pages 1230 - 1234, XP033317158, DOI: 10.1109/ITNEC.2017.8284972
Attorney, Agent or Firm:
RABE, Dirk-Heinrich (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Überwachen einer momentanen Fahrzeugumgebung (UM) eines Fahrzeuges (1), insbesondere Nutzfahrzeuges (1), unter Verwendung eines Überwachungssystems (10) mit mindestens einem Sensor (11 ), wobei der mindestens eine Sensor (11 ) ausgebildet ist, die momentane Fahrzeugumgebung (UM) um das Fahrzeug (1) zu einem momentanen Zeitpunkt (t1) in einem Erfassungsbereich (12) zu erfassen und in Abhängigkeit davon Sensorsignale (S) zu erzeugen und auszuge ben, wobei innerhalb des Erfassungsbereiches (12) mindestens eines Sen sors (11) ein Überwachungsraum (13) dynamisch festgelegt wird, wobei das Überwachungssystem (10) von diesem mindestens einen Sensor (11) lediglich den Überwachungsraum (13) auf relevante Objekte (OR) überwacht, wobei die relevanten Objekte (OR) durch einen Anwen dungsbereich (A) des Überwachungssystems (10) bestimmt sind, und wobei der Überwachungsraum (13) in Abhängigkeit von mindestens ei nem ermittelten Umgebungsmerkmal (M) dynamisch festgelegt und/oder angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Umgebungsmerkmal (M) eine zukünftige Fahr zeugumgebung (UZ) charakterisiert, wobei angenommen wird, dass sich das Fahrzeug (1) zu einem späteren Zeitpunkt (t2) in der zukünftigen Fahrzeugumgebung (UZ) auf einer Fahrbahn (2) befinden und bewegen wird und das Umgebungsmerkmal (M) einen mittelbaren oder unmittel baren Einfluss auf die Fahrdynamik (L, vFzg, aFzg) des Fahrzeuges (1) auf der Fahrbahn (2) in der zukünftigen Fahrzeugumgebung (UZ) zu dem späteren Zeitpunkt (t2) hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Überwa chungsraum (13) weiterhin in Abhängigkeit der relevanten Objekte (OR) und/oder in Abhängigkeit des Anwendungsbereiches (A) des Überwa- chungssystems (10) dynamisch festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem (10) lediglich den Überwachungsraum (13) auf re levante Objekte (OR) überwacht, indem vom Sensor (11) erzeugte und ausgegebene Sensorsignale (S), die den Erfassungsbereich (12) außer halb des Überwachungsraumes (13) betreffen, gelöscht und/oder nicht berücksichtigt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem (10) lediglich den Überwachungsraum (13) auf re levante Objekte (OR) überwacht, indem von dem Sensor (11) lediglich Sensorsignale (S) ausgegeben werden, die den festgelegten Überwa chungsraum (13) betreffen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Überwachungsraum (13) zusätzlich durch ein Verstellen des Sensors (11) angepasst wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass als Umgebungsmerkmal (M)

- eine Fahrbahn-Krümmung (M1) der Fahrbahn (2), und/oder

- eine Fahrbahn-Neigung (M2) der Fahrbahn (2), und/oder

- das Vorhandensein eines Kreisels (M3) und/oder einer Kreuzung (M4) auf der Fahrbahn (2), und/oder

- eine Fahrspur-Anzahl (M5) der Fahrbahn (2), und/oder

- eine Fahrspur-Breite (M6) der Fahrbahn (2), und/oder

- eine Geschwindigkeitsbegrenzung (M7) für die Fahrbahn (2), ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die zukünftige Fahrzeugumgebung (UZ) anhand der Fahrtrichtung (F) des Fahrzeuges (1) und/oder anhand einer prädizierten Trajektorie (T) festgelegt wird.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Überwachungsraum (13) in Abhängigkeit des mindestens einen Umgebungsmerkmals (M) durch Einstellen von Überwachungs raum-Parametern (P) dynamisch festgelegt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Überwa chungsraum-Parameter (P) eine maximale Distanz (DMax) und/oder ei ne Größe des Überwachungsraumes (GÜ) und/oder ein Verhältnis-Wert (V) aus einer Größe des Erfassungsbereiches (GE) und der Größe des Überwachungsraumes (GÜ) und/oder ein horizontaler Neigungswinkel (NH) und/oder ein vertikaler Neigungswinkel (NV) und/oder ein horizon taler Öffnungswinkel (WFI) und/oder ein vertikaler Öffnungswinkel (WV) in Abhängigkeit des mindestens einen Umgebungsmerkmals (M) einge stellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsraum-Parameter (P) in Abhängigkeit des Anwendungsbe reiches (A) sowie in Abhängigkeit von Umgebungsmerkmalen (M) abge speichert sind.

11.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das mindestens eine Umgebungsmerkmal (M) aus den Sensorsignalen (S) des mindestens einen Sensors (11) und/oder aus weiteren Sensoren (11a) und/oder aus einem Navigationssystem (28) hergeleitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Fierlei tung der Umgebungsmerkmale (M) aus den Sensorsignalen (S) des mindestens einen Sensors (11) auch Sensorsignale (S) berücksichtigt werden, die den Erfassungsbereich (12) außerhalb des Überwachungs raumes (13) betreffen.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass als Anwendungsbereich (A) für das Überwachungs system (10) ein Abstandsregelsystem (20) und/oder ein Spurhalteassis- tent (25) und/oder ein Notbremsassistent (30) gewählt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass als relevante Objekte (OR) in Abhängigkeit des An wendungsbereiches (A) ein vorausfahrendes Fahrzeug (21) und/oder ein entgegenkommendes Fahrzeug (22) und/oder eine Fahrbahnmarkierung (26a, 26b) und/oder Personen (31) und/oder Flinweisschilder (32) in dem Überwachungsraum (13) überwacht werden.

15. Überwachungssystem (10) mit mindestens einem Sensor (11), wobei der mindestens eine Sensor (11) ausgebildet ist, eine momentane Fahr zeugumgebung (UM) um das Fahrzeug (1) zu einem momentanen Zeit punkt (t1) in einem Erfassungsbereich (12) zu erfassen und in Abhängig keit davon Sensorsignale (S) zu erzeugen und auszugeben, wobei das Überwachungssystem (10 zur Durchführung eines Verfahrens nach ei nem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.

16. Fahrzeug (1) mit einem Überwachungssystem (10) nach Anspruch 15 ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprü che 1 bis 14.

Description:
Verfahren zur Überwachung einer momentanen Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges sowie Überwachungssystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer momentanen Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeu ges, sowie ein Überwachungssystem zur Durchführung des Verfahrens.

Überwachungssysteme in Fahrzeugen weisen herkömmlicherweise Senso ren auf, die einen bestimmten Erfassungsbereich in der momentanen Fahr zeugumgebung abscannen. Der Sensor gibt in Abhängigkeit des gescann ten Erfassungsbereiche Sensorsignale aus, die in einer Steuereinrichtung verarbeitet werden. In der Steuereinrichtung können dabei je nach Anwen dungsbereich beispielsweise relevante Objekte in der momentanen Fahr zeugumgebung erkannt und durch einen Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeuges entsprechend reagiert werden, insofern erforderlich.

Bei derartigen Überwachungssystemen ist es nachteilig, dass zum Erken nen eines relevanten Objektes der gesamte Erfassungsbereich abzusuchen ist, woraus ein hoher Datenverarbeitungsaufwand resultiert und die Erken nung von tatsächlich relevanten Objekten sehr zeitintensiv wird. Aufgrund der Menge an Daten sowie der Größe des abgescannten Bereiches steigt auch die Wahrscheinlichkeit einer Falschdetektion.

Um dem zu begegnen sind eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, wobei beispielsweise ein Teilbereich bzw. ein festgelegter Überwachungsraum aus dem gesamten Erfassungsbereich ausgewählt werden kann und lediglich der Überwachungsraum auf relevante Objekte überwacht wird.

In US 8589014 B2 ist beispielsweise vorgesehen, das Sichtfeld bzw. den Überwachungsraum innerhalb des Erfassungsbereiches des Sensors in Ab- hängigkeit von momentan erkannten Umgebungsmerkmalen dynamisch an zupassen. Die Umgebungsmerkmale sind dabei störende Objekte, bei spielsweise Fahrzeuge oder Häuser, die sich in der momentanen Fahr zeugumgebung befinden, oder für den Sensor störende Einflüsse aus der momentanen Fahrzeugumgebung, beispielsweise Sonneneinstrahlung, Ge räusche, etc. Damit findet eine Anpassung des Überwachungsraumes in Abhängigkeit der momentanen Fahrzeugumgebung bzw. der momentanen Umwelteinflüsse statt. Aus den momentan erfassten Umgebungsmerkmalen kann nachfolgend eine Einschränkung des momentanen Überwachungs raumes bzw. Erfassungsbereiches des Sensors erfolgen, woraufhin der Überwachungsraum angepasst wird bzw. auf andere Sensoren ausgewi chen wird bzw. auch eine Fahrstrategie, mit der das Fahrzeug automatisiert gesteuert wird, angepasst wird.

In DE 102016015363 A1 oder DE 102016015363 A1 ist vorgesehen, den Überwachungsraum innerhalb des Erfassungsbereiches in Abhängig keit eines Knickwinkels eines Fahrzeug-Gespanns derartig einzustellen, dass das eigene Fahrzeug nicht im Überwachungsraum liegt. Demnach fin det eine dynamische Anpassung des Überwachungsraumes in Abhängigkeit von Eigenschaften statt, die das eigene Fahrzeug betreffen.

In DE 102015 103632 A1 wird der Überwachungsraum innerhalb eines Er fassungsbereiches angepasst, um die zu verarbeitenden Sensorsignale zu reduzieren. Hierbei ist nicht beschrieben, nach welchen Regeln der Über wachungsraum eingeschränkt werden soll bzw. ist die einzige Regel, dass eine gezielte Verschlechterung der Sensorsignale zur Reduzierung der Sensordaten vorgesehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und ein Überwachungssystem an zugeben, mit denen in einfacher und sicherer Weise relevante Objekte in einer momentanen Fahrzeugumgebung erfasst werden können. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein Über wachungssystem nach dem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Be vorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, in einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 einen Überwachungsraum innerhalb eines Erfassungsbereiches eines Sensors in Abhängigkeit von mindestens einem ermittelten Umgebungsmerkmal dynamisch festzulegen und/oder anzupas sen, wobei das mindestens eine Umgebungsmerkmal eine zukünftige Fahr zeugumgebung charakterisiert, wobei angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt in der zukünftigen Fahrzeugumge bung auf einer Fahrbahn befinden und bewegen wird und das Umgebungs merkmal einen mittelbaren oder unmittelbaren Einfluss auf eine Fahrdyna mik des Fahrzeuges auf der Fahrbahn in der zukünftigen Fahrzeugumge bung haben wird. Der Überwachungsraum wird also innerhalb des Erfas sungsbereiches des jeweiligen Sensors in Abhängigkeit der zukünftigen Fahrzeugumgebung dynamisch angepasst.

Unter einem mittelbaren oder unmittelbaren Einfluss wird dabei verstanden, dass das Umgebungsmerkmal in irgendeiner Weise eine Auswirkung auf das Fahrzeug bzw. dessen Fahrdynamik haben wird, wenn sich dieses in der zukünftigen Fahrzeugumgebung bewegt bzw. befindet. Beispielsweise kann das Umgebungsmerkmal eine Auswirkung auf den Lenkwinkel, d.h. die Querdynamik, und/oder auf die Fahrzeug-Beschleunigung und/oder die Fahrzeug-Geschwindigkeit, d.h. eine Längsdynamik, haben. Dies kann bei spielsweise infolge einer Geschwindigkeitsbeschränkung oder infolge einer geänderten Steigung bzw. eines Gefälles in der zukünftigen Fahrzeugum gebung auftreten oder aufgrund eines Durchfahrens einer Kurve oder einer veränderten Verkehrssituation, beispielsweise einer Kreuzung oder eines Kreisels. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Menge der zu verarbei tenden Daten, die über das Sensorsignal des Sensors ausgegeben werden, minimiert und eine Einschränkung auf lediglich relevante Bereiche erfolgen kann. Dadurch kann die Suche nach relevanten Objekten, die je nach An wendungsbereich festgelegt sind, schneller erfolgen, da nur noch ein Teilbe reich abgescannt wird, der sich nach den Umgebungsmerkmalen richtet. Durch die Verringerung der Datenmenge und des zu durchsuchenden Be reiches wird zudem die Wahrscheinlichkeit einer Falschdetektion vermieden. Irrelevante Objekte, die zu einer Falschdetektion beitragen, können nämlich durch die Festlegung bzw. Anpassung des Überwachungsraumes von vor herein ausgegrenzt werden.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Überwachungsraum wei terhin in Abhängigkeit der relevanten Objekte und/oder in Abhängigkeit des Anwendungsbereiches des Überwachungssystems dynamisch festgelegt wird. Demnach kann eine weitere gezielte Einschränkung des Sichtberei ches bzw. des Überwachungsraumes erfolgen, indem ergänzend zu den Umgebungsmerkmalen lediglich die Bereiche des Erfassungsbereiches ausgewählt werden, die für die Anwendung wichtig sind. Dadurch ist eine hohe Flexibilität gewährleistet und der Datenverarbeitungsaufwand sowie der Zeitaufwand können weiter minimiert werden. Als Anwendungsbereiche für das Überwachungssystem kommen beispielsweise ein Abstandsregel system und/oder ein Spurhalteassistent und/oder ein Notbremsassistent in Frage, wobei für jedes System andere relevante Objekte und demnach auch andere Überwachungsbereiche innerhalb des Erfassungsbereiches relevant sind. Als relevante Objekte in Abhängigkeit des Anwendungsbereiches kön nen dabei beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug und/oder ein ent gegenkommendes Fahrzeug und/oder eine Fahrbahnmarkierung und/oder Personen und/oder Flinweisschilder in dem Überwachungsraum überwacht werden. Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Überwachungssystem le diglich den Überwachungsraum auf relevante Objekte überwacht, indem vom Sensor erzeugte und ausgegebene Sensorsignale, die den Erfas sungsbereich außerhalb des Überwachungsraumes betreffen, gelöscht und/oder nicht berücksichtigt werden. Demnach werden zunächst alle Sen sorsignale übertragen, die irrelevanten Daten aber vor der Verarbeitung ge löscht bzw. diese für die Verarbeitung unberücksichtigt gelassen. Dadurch ist keine zusätzliche Anpassung der Daten im Sensor selbst nötig, so dass auf herkömmliche Sensoren im Fahrzeug zurückgegriffen werden kann. Erst in der Steuereinrichtung, in der die Datenverarbeitung stattfindet, findet dann die Auswahl der Daten statt.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass von dem Sensor von vornherein le diglich die Sensorsignale ausgegeben werden, die den festgelegten Über wachungsraum betreffen. Dadurch wird bereits vorab die Menge an übertra genen Daten minimiert und damit die Datenübertragung vereinfacht.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Überwachungsraum zu sätzlich durch ein Verstellen des Sensors angepasst wird, beispielsweise durch ein Verstellen einer Optik des Sensors. Damit kann die Flexibilität er höht werden. Vorzugsweise wird angenommen, dass der Sensor selbst starr am Fahrzeug befestigt ist und nicht verstellt bzw. verschwenkt werden kann.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass als mindestens eines Umge bungsmerkmal

- eine Fahrbahn-Krümmung der Fahrbahn, und/oder

- eine Fahrbahn-Neigung der Fahrbahn, und/oder

- das Vorhandensein eines Kreisels und/oder einer Kreuzung auf der Fahr bahn, und/oder

- eine Fahrspur-Anzahl der Fahrbahn, und/oder

- eine Fahrspur-Breite der Fahrbahn, und/oder

- eine Geschwindigkeitsbegrenzung für die Fahrbahn, ermittelt wird. Mit diesen Umgebungsmerkmalen kann vorteilhafterweise ei ne zuverlässige Einstellung des Überwachungsraumes erfolgen, da aus die sen Umgebungsmerkmalen folgt, welche Auswirkungen die zukünftige Fahrzeugumgebung auf das Fahrzeug bzw. dessen Fahrdynamik voraus sichtlich haben wird. Je nach Anwendungsbereich können daher in einfa cher und zuverlässiger Weise sehr schnell relevante Objekte gefunden wer den, da der Überwachungsraum auf den zukünftig relevanten Bereich aus gerichtet werden kann.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die zukünftige Fahrzeugum gebung anhand der Fahrtrichtung des Fahrzeuges und/oder anhand einer prädizierten Trajektorie festgelegt wird. Dies ermöglicht in einfacher Weise festzulegen, in welchem Bereich der Fahrzeugumgebung die Umgebungs merkmale zu suchen sind. Aus der Fahrtrichtung lässt sich bereits eine zu verlässige Aussage über die Richtung treffen. Ergänzend kann eine prädi- zierte Trajektorie, d.h. eine voraussichtliche Trajektorie, ermittelt werden, die beispielsweise aus den manuellen Lenkvorgaben des Fahrers oder aber aus einer automatisierten Vorgabe der Fahrdynamik durch ein Fahrerassistenz system, beispielsweise einem Notbremsassistenten, folgen kann. In Abhän gigkeit des Anwendungsbereiches kann also gezielt in der Richtung nach Umgebungsmerkmalen zum Festlegen des Überwachungsraumes gesucht werden, in die sich das Fahrzeug voraussichtlich bewegen wird. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Festlegung bzw. Anpassung des Überwachungs raumes.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Überwachungsraum in Abhängigkeit des mindestens einen Umgebungsmerkmals durch Einstellen von Überwachungsraum-Parametern dynamisch festgelegt wird. Dazu kann als Überwachungsraum-Parameter beispielsweise eine maximale Distanz und/oder eine Größe des Überwachungsraumes und/oder ein Verhältnis- Wert V) aus einer Größe des Erfassungsbereiches und der Größe des Überwachungsraumes und/oder ein horizontaler Neigungswinkel und/oder ein vertikaler Neigungswinkel und/oder ein horizontaler Öffnungswinkel und/oder ein vertikaler Öffnungswinkel in Abhängigkeit des mindestens ei nen Umgebungsmerkmals eingestellt werden. Demnach sind eine Reihe von Anpassungen bzw. Vorgaben möglich, mit denen der Überwachungs raum eingestellt wird, um lediglich den tatsächlich relevanten Bereich inner halb des Erfassungsbereiches des Sensors festzulegen. Vorzugsweise kön nen die Überwachungsraum-Parameter in Abhängigkeit des Anwendungs bereiches sowie in Abhängigkeit von den Umgebungsmerkmalen abgespei chert sein. Diese können dann beispielsweise vorab in Versuchen oder an hand von Erfahrungswerten festgelegt und im Fahrzeug hinterlegt werden. Dadurch ist eine zuverlässige Einstellung des Überwachungsraumes mög lich.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das mindestens eine Umge bungsmerkmal aus den Sensorsignalen des mindestens einen Sensors und/oder aus weiteren Sensoren und/oder aus einem Navigationssystem hergeleitet wird. Demnach kann auf Quellen im Fahrzeug zurückgegriffen werden, um die Umgebungsmerkmale in der zukünftigen Fahrzeugumge bung zu erfassen. Sollte der Sensor, für den der Überwachungsraum festge legt wird, bereits einen erfindungsgemäß eingeschränkten Überwachungs raum aufweisen, kann vorgesehen sein, für die Ermittlung der Umgebungs merkmale auch auf Sensorsignale zurückzugreifen, die für das Ermitteln von relevanten Objekten unberücksichtigt bleiben, d.h. außerhalb des Überwa chungsraumes aber innerhalb des Erfassungsbereiches liegen. Damit sind die Datenverarbeitung und die Schnelligkeit für die Ermittlung der relevanten Objekte weiterhin optimiert. Gleichzeitig wird die Möglichkeit geschaffen, die bereits vorhandenen Sensorsignale zur Ermittlung der Umgebungsmerkma le zu verwenden, wofür üblicherweise andere Zeitvorgaben und Toleranzen nötig sind. Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Überwachungssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einem derarti gen Überwachungssystem vorgesehen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit einem erfindungsge mäßen Überwachungssystem;

Fig. 1 a eine Detailansicht eines Erfassungsbereiches eines Sensors des Überwachungssystems gemäß Fig. 1 ;

Fig. 2a das Fahrzeug gemäß Fig. 1 auf einer Fahrbahn mit einem ge radlinigem Fahrbahn-Verlauf;

Fig. 2b das Fahrzeug gemäß Fig. 1 auf einer Fahrbahn mit einem ge bogenen Fahrbahn-Verlauf; und

Fig. 3a, 3b das Fahrzeug gemäß Fig. 1 auf einer Fahrbahn mit einem ge neigten Fahrbahn-Verlauf.

Gemäß Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 , insbesondere ein Nutzfahrzeug 1 , darge stellt, dass sich auf einer Fahrbahn 2 entlang einer Fahrtrichtung F bewegt. Das Fahrzeug 1 weist ein Überwachungssystem 10 mit einem Sensor 11 und einer Steuereinrichtung 14 auf, wobei der Sensor 11 ausgebildet ist, ei ne momentane Fahrzeugumgebung UM in einem bestimmten Erfassungs bereich 12 zu erfassen und in Abhängigkeit davon Sensorsignale S zu er zeugen und an die Steuereinrichtung 14 auszugeben. Als momentane Fahr zeugumgebung UM wird dabei die Umgebung verstanden, in der sich das Fahrzeug 1 aktuell, d.h. zu einem momentanen Zeitpunkt t1 , bewegt. Der Sensor 11 kann beispielweise eine Kamera, ein Radarsensor, ein Ultra schallsensor, ein LIDAR-Sensor, etc. sein, so dass über die Sensorsignale S Daten bzw. Informationen übertragen werden können, die die momentane Fahrzeugumgebung UM zum momentanen Zeitpunkt t1 charakterisieren. In der Steuereinrichtung 14 können die Sensorsignale S entsprechend verar beitet bzw. ausgewertet werden, um auf die momentane Fahrzeugumge bung UM zurückzuschließen und entsprechende Maßnahmen einzuleiten.

Der Erfassungsbereich 12 des Sensors 11 ist gemäß dem Ausführungsbei spiel in Figur 1 in die Fahrtrichtung F des Fahrzeuges 1 ausgerichtet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartig ausgerichteten Sensor 11 be schränkt. Grundsätzlich können ergänzend oder alternativ auch weitere Sensoren 11 am Fahrzeug 1 vorgesehen sein, deren Erfassungsbereiche 12 seitlich und/oder nach hinten ausgerichtet sind (in Fig. 1 gestrichelt an gedeutet). Bei einer Rückwärtsfahrt ist ein nach hinten gerichteter Sensor 11 beispielsweise ebenfalls in Fahrtrichtung F ausgerichtet. Ein seitlicher Sen sor 11 kann zudem in Fahrtrichtung F nach vorn oder nach hinten ausge richtet werden, insbesondere auch bei einer Kurvenfahrt.

Vorzugsweise ist der jeweilige Sensor 11 am Fahrzeug 1 fest verbaut, so dass der Erfassungsbereich 12 relativ zum Fahrzeug 1 nicht verändert wer den kann. Grundsätzlich kann aber auch ein Sensor 11 vorgesehen sein, der einen verstellbaren Erfassungsbereich 12 aufweist.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass innerhalb des Erfassungsberei ches 12 des Sensors 11 ein variabel einstellbarer Überwachungsraum 13 festgelegt werden kann. Der Überwachungsraum 13 bildet dabei immer ei nen Teilbereich des Erfassungsbereiches 12 aus, wodurch der tatsächliche Sichtbereich entsprechend variabel eingeschränkt werden kann. Das Über wachungssystem 10 verarbeitet bei seiner Überwachung der momentanen Fahrzeugumgebung UM zum momentanen Zeitpunkt t1 lediglich die Sen sorsignale S des Sensors 11 , die den Überwachungsraum 13 betreffen. Be- findet sich also ein erstes Objekt 01 im Erfassungsbereich 12 des Sensors 11 außerhalb des Überwachungsraumes 13 wird dieses vom Überwa chungssystem 10 nicht weiter beachtet, während ein zweites Objekt 02 im Überwachungsraum 13 erkannt und berücksichtigt werden kann.

Damit können nicht relevante Bereiche des Erfassungsbereiches 12 ausge schlossen werden, ohne dass eine Anpassung bzw. Verstellung der Kom ponenten des Sensors 11 , d. h. insbesondere der Optik des Sensors 11 , oder des Sensors 11 selbst nötig ist. Dies ermöglicht es wiederum, dass le diglich relevante Objekte OR in der momentanen Fahrzeugumgebung UM des Fahrzeuges 1 erfasst werden, wodurch der Datenverarbeitungsaufwand minimiert wird. Grundsätzlich kann aber auch eine Verstellung einzelner Komponenten des Sensors 11 , insbesondere der Optik des Sensors 11 , vorgehen sein, um den Erfassungsbereich 12 anzupassen, wodurch die Flexibilität erhöht werden kann.

Die Festlegung, was ein relevantes Objekt OR in der momentanen Fahr zeugumgebung UM zum momentanen Zeitpunkt t1 ist, erfolgt dabei in Ab hängigkeit eines Anwendungsbereiches A des Überwachungssystems 10. Wird das Überwachungssystem 10 beispielsweise als Bestandteil eines Ab standregelsystems 20 im Fahrzeug 1 verwendet, kann als relevantes Objekt OR ein vorausfahrendes Fahrzeug 21 auf der Fahrbahn 2 betrachtet wer den, zu dem eine bestimmte Distanz D automatisiert eingehalten werden soll. Entsprechend wird in diesem Fall der Überwachungsraum 13 bei spielsweise wie in Fig. 1 derartig festgelegt, dass sich aus den Sensorsigna len S des Sensors 11 Informationen über das vorausfahrende Fahrzeug 21 , insbesondere die momentane Distanz D, extrahieren lassen. Der Überwa chungsraum 13 ist demnach zumindest teilweise auf das vorausfahrende Fahrzeug 21 auszurichten.

Bei einer Verwendung des Überwachungssystems 10 als Bestandteil eines automatisierten Notbremsassistenten 30 (AEBS) können als relevante Ob- jekte OR gemäß Fig. 2b vorausfahrende Fahrzeuge 21 , entgegenkommen de Fahrzeuge 22, Personen 31 , Flinweisschilder 32, oder auch weitere Ob jekte, mit denen einen Kollision möglich ist, in Frage kommen. Der Überwa chungsraum 13 des Überwachungssystems 10 ist in dem Fall derartig aus zurichten, dass sich diese genannten relevanten Objekte OR aus den Sen sorsignalen S extrahiert werden können, um auf eine Kollisionswahrschein lichkeit schließen und das Fahrzeug 1 unter Umständen entsprechend au tomatisiert abbremsen und/oder lenkend steuern zu können, um eine er kannte Kollision zu vermeiden.

Bei einer Verwendung des Überwachungssystems 10 als Bestandteil eines Spurhalteassistenten 25 (LKA) können als relevante Objekte OR aus der momentanen Fahrzeugumgebung UM eine seitliche und/oder zentrale Fahrbahnmarkierung 26a, 26b in Betracht kommen. Der Überwachungs raum 13 des Überwachungssystems 10 ist in dem Fall derartig auszurich ten, dass sich diese genannten relevanten Objekte OR aus den Sensorsig nalen S extrahiert werden können, um auf ein Verlassen der jeweiligen Spur schließen und einen entsprechenden Flinweis ausgeben zu können.

In jedem der genannten Fälle können zur Festlegung des Überwachungs raumes 13 gewisse Überwachungsraum-Parameter P herangezogen wer den, mit denen sich je nach Anwendungsbereich A aus den Sensorsignalen S die relevanten Objekte OR extrahieren lassen, insofern sich diese in der momentanen Fahrzeugumgebung UM befinden.

Als Überwachungsraum-Parameter P können gemäß Fig. 1a beispielsweise ein horizontaler Öffnungswinkel WH und/oder ein vertikaler Öffnungswinkel WV vorgegeben werden. Weiterhin kann auch ein Verhältnis-Wert V vorge geben werden, der das Verhältnis zwischen der Größe GE des Erfassungs bereiches 12 zu der Größe GÜ des Überwachungsraumes 13 charakteri siert. Weiterhin können gemäß Fig. 1 oder Fig. 2b auch ein horizontaler Neigungswinkel NH und ein vertikaler Neigungswinkel NV angegeben wer- den, um die der Überwachungsraum 13 gegenüber einer festgelegten Be zugsachse 40, beispielsweise einer Symmetrieachse des Erfassungsberei ches 12, geneigt ist. Außerdem kann eine maximale Distanz DMax festge legt werden, innerhalb derer Objekte in der momentanen Fahrzeugumge bung UM erfasst werden. Es können auch weitere Überwachungsraum- Parameter P vorgegeben werden, die vom Überwachungssystem 10 einge stellt werden können, um gezielt einen Bereich des gesamten Erfassungs bereiches 12 auszuwählen, der zur Detektion von relevanten Objekten OR ausreichend ist.

Die Einstellung der genannten Überwachungsraum-Parameter P wird für den jeweiligen Anwendungsbereich A des Überwachungssystems 10 in Ab hängigkeit von Umgebungsmerkmalen M getroffen. Die Umgebungsmerk male M charakterisieren dabei eine zukünftige Fahrzeugumgebung UZ, wo bei angenommen wird, dass sich das Fahrzeug 1 zu einem späteren Zeit punkt t2, der nach dem momentanen Zeitpunkt t1 liegt, in der zukünftigen Fahrzeugumgebung UZ befinden wird, wenn es sich ausgehend vom mo mentanen Zeitpunkt t1 weiterhin in seine derzeitige Fahrtrichtung F bewegt. Die zukünftige Fahrzeugumgebung UZ kann dabei lediglich anhand der Fahrtrichtung F oder anhand einer prädizierten Trajektorie T festgelegt wer den.

Die prädizierte Trajektorie T kann beispielsweise anhand der aktuellen Fahrdynamik des Fahrzeuges 1 , insbesondere der Fahrtrichtung F, eines Lenkwinkels L, einer Fahrzeug-Geschwindigkeit vFzg und einer Fahrzeug- Beschleunigung aFzg festgelegt werden. Gemäß Figur 2a ist anhand der Fahrtrichtung F beispielsweise zunächst eine prädizierte Trajektorie T anzu nehmen, die geradlinig verläuft. Falls der Fahrer des Fahrzeuges 1 durch eine Veränderung des Lenkwinkels L beispielsweise zu einem Überholvor gang ansetzt, kann die prädizierte Trajektorie T auch um das vorausfahren de Fahrzeug 21 verlaufen (gestrichelt angedeutet). Nachdem die zukünftige Fahrzeugumgebung UZ festgelegt ist, werden Um gebungsmerkmale M in dieser zukünftigen Fahrzeugumgebung UZ heran gezogen. Als Umgebungsmerkmale M können beispielsweise eine Fahr bahn-Krümmung M1 (Fig. 2b) und/oder eine Fahrbahn-Neigung M2 (Stei gung oder Gefälle, s. Fig. 3a, 3b) herangezogen werden, die einen zukünfti gen Fahrbahn-Verlauf charakterisieren, der vom Fahrzeug 1 zu dem späte ren Zeitpunkt t2 voraussichtlich abgefahren wird. Gemäß Fig. 2b bewegt sich das Fahrzeug 1 auf eine Kurve mit einer bestimmten Fahrbahn- Krümmung M1 zu, d.h. in der zukünftigen Fahrzeugumgebung UZ ergibt sich ein gebogener Fahrbahn-Verlauf. In Fig. 2a hingegen ergibt sich ein ge radliniger Fahrbahn-Verlauf ohne Fahrbahn-Krümmung M1. In den Figuren 3a und 3b bewegt sich das Fahrzeug 1 auf eine Steigung bzw. ein Gefälle mit einer gewissen Fahrbahn-Neigung M2 zu, so dass sich in der zukünfti gen Fahrzeugumgebung UZ ein ansteigender bzw. ein abfallender Fahr bahn-Verlauf ergibt. Zur Charakterisierung des Fahrbahn-Verlaufes in der zukünftigen Fahrzeugumgebung UZ kann als Umgebungsmerkmal M auch herangezogen werden, ob sich das Fahrzeug 1 auf einen Kreisel M3, eine Kreuzung M4, oder andere Verkehrselemente zu bewegt.

Bei einem Abstandsregelsystem 20 kann in Abhängigkeit des Fahrbahn- Verlaufes bzw. der jeweiligen Umgebungsmerkmale M; M1 , M2, M3, M4 ei ne entsprechende Einstellung der Überwachungsraum-Parameter P erfol gen, um den Überwachungsraum 13 auf den Bereich der Fahrbahn 2 auszu richten, in dem sich zukünftig zu dem späteren Zeitpunkt t2 sowohl das ei gene Fahrzeug 1 als auch ein vorausfahrendes Fahrzeug 21 als relevantes Objekt OR befinden könnte. In Fig. 2b werden beispielsweise der horizonta le Neigungswinkel NH sowie auch der horizontale Öffnungswinkel WFI bzw. der Verhältnis-Wert V derartig verstellt, dass der in der Zukunft zu dem spä teren Zeitpunkt t2 relevante Bereich der Fahrbahn 2 abgedeckt wird. In den Figuren 3a und 3b werden insbesondere der vertikale Neigungswinkel NV und der vertikale Öffnungswinkel WV bzw. der Verhältnis-Wert V verstellt, um den Überwachungsraum 13 an die geänderte Fahrbahn-Neigung M2 anzupassen und damit eine Detektion eines vorausfahrenden Fahrzeuges 21 zu ermöglichen, das für das eigene Fahrzeug 1 in Zukunft relevant wird.

Bei einer Verwendung in einem Notbremsassistenten 30 oder einem Spurhalteassistenten 25 wird ein entsprechend anderer Überwachungsraum 13 in Abhängigkeit der Umgebungsmerkmale M ausgewählt, um die jeweili gen relevanten Objekte OR für diesen Anwendungsbereich A in Abhängig keit des Fahrbahn-Verlaufes zukünftig auch weiterhin erfassen zu können.

Ergänzend oder alternativ können als Umgebungsmerkmale M auch eine Fahrspur-Anzahl M5 in der zukünftigen Fahrzeugumgebung UZ und/oder eine Fahrspur-Breite M6 in der zukünftigen Fahrzeugumgebung ZU und/oder eine Geschwindigkeits-Begrenzung M7 in der zukünftigen Fahr zeugumgebung UZ herangezogen werden.

Informationen über die zukünftige Fahrzeugumgebung UZ, aus denen die Umgebungsmerkmale M extrahiert werden können, lassen sich beispiels weise aus den Sensorsignalen S des Sensors 11 herleiten, insofern der Überwachungsraum 13 entsprechend ausgerichtet ist. Sollte der Überwa chungsraum 13 bereits eingeschränkt sein, kann auch vorgesehen sein, dass zumindest für die Erfassung der zukünftigen Fahrzeugumgebung UZ die Sensorsignale S herangezogen werden, die vom Sensor 11 aktuell aus gegeben werden und die den Bereich außerhalb des Überwachungsraumes 13 aber innerhalb des Erfassungsbereiches 12 betreffen. Alternativ oder er gänzend kann auch auf weitere Sensoren 11a im Fahrzeug 1 zurückgegrif fen werden. Weiterhin kann auch auf Daten eines Navigationssystems 28 zurückgegriffen werden, aus denen einzelne Umgebungsmerkmale M folgen können. Auch weitere Informationsquellen sind denkbar.

Somit ist mit dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem 10 eine dyna mische Anpassung bzw. Festlegung des Überwachungsraumes 13 inner halb des Erfassungsbereiches 12 möglich, wobei diese dynamische Anpas- sung bzw. Festlegung auf den Eigenschaften der zukünftigen Fahrzeugum gebung UZ für den späteren Zeitpunkt t2 basiert. Dadurch kann der Auf wand für die Datenverarbeitung optimiert werden, da für den jeweiligen An wendungsbereich A lediglich relevante Bereiche betrachtet bzw. nicht rele vante Bereiche ausgeschlossen werden.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

1 Fahrzeug

2 Fahrbahn

10 Überwachungssystem

11 Sensor des Überwachungssystems 10

11a weiterer Sensor

12 Erfassungsbereich

13 Überwachungsraum

14 Steuereinrichtung

20 Abstandsregelsystem

21 vorausfahrendes Fahrzeug

22 entgegenkommendes Fahrzeug

25 Spurhalteassistent

26a seitliche Fahrbahnmarkierung

26b zentrale Fahrbahnmarkierung

28 Navigationssystem

30 Notbremsassistent

31 Personen

32 Flinweisschilder

40 Bezugsachse

A Anwendungsbereich aFzg Fahrzeug-Beschleunigung

D Distanz

DMax maximale Distanz

F Fahrtrichtung GE Größe des Erfassungsbereiches

GÜ Größe des Überwachungsraumes

L Lenkwinkel

M Umgebungsmerkmal

M1 Fahrbahn-Krümmung

M2 Fahrbahn-Neigung

M3 Kreisel

M4 Kreuzung

M5 Fahrspur-Anzahl

M6 Fahrspur-Breite

M7 Geschwindigkeits-Begrenzung

NH horizontaler Neigungswinkel

NV vertikaler Neigungswinkel

01 erstes Objekt

02 zweites Objekt

OR relevantes Objekt

P Überwachungsraum-Parameter

S Sensorsignal

T prädizierte Trajektorie t1 momentaner Zeitpunkt t2 späterer Zeitpunkt

UM momentane Fahrzeugumgebung

UZ zukünftige Fahrzeugumgebung

V Verhältnis-Wert vFzg Fahrzeug-Geschwindigkeit

WFI horizontaler Öffnungswinkel

WV vertikaler Öffnungswinkel