Verfahren zum Vermeiden von Kollisionen eines Fahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern von Schä- den an einem Fahrzeug aufgrund einer Kollision, bei dem die Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird, die momentanen Abstände zu anderen Objekten bestimmt werden und eine Kollision durch automatisches geeignetes Abbremsen und/oder automatische ge- eignete Eingriffe in die Lenkung vermieden wird oder der Fah- rer vor einer Kollision gewarnt wird.

Aus der DE 38 13 083 AI ist eine automatische Einparkeinrich- tung für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, die Bewegungssenso- ren zur Messung der Bewegungsstrecke des Wagens, Hindernis- sensoren zum Ermitteln der Position der Hindernisse um einen Wagen herum und einen Mikrocomputer aufweist, der in Überein- stimmung mit den Instruktionen des Fahrers und der von den vorstehend genannten Bewegungssensoren und Hindernissensoren erhaltenen Daten zahlreiche Signale erzeugt, um den Fahrer anzuweisen, den Wagen vorzusetzen, zu stoppen, nach links o- der rechts zu fahren oder zurückzusetzen, um den Wagen ent- lang einem speziellen Weg einzuparken. Weiterhin kann der Mikrocomputer ein Ausgangssignal erzeugen, um den Steuerungs- mechanismus, die Gangschaltung, die Beschleunigungseinrich- tung und das Bremssystem zu steuern, um den Wagen automatisch einzuparken.

Aus der DE 198 09 416 AI ist ein Verfahren zum unterstützten Einparken eines Kraftfahrzeugs und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens beschrieben. Von einer Rundumsen- sorik mit einer Vielzahl von Abstandssensoren werden Objekte im Nahbereich um das Kraftfahrzeug und ihre Abstände zum Kraftfahrzeug erfasst. Eine nachgeschaltete Verarbeitungsein- richtung ermittelt aus den Abstandsdaten die Größe einer po- tentiellen Parklücke und gegebenenfalls die Art ihrer Umge- bung sowie eine mögliche Strategie zum Einparken des Kraft- fahrzeugs in der potentiellen Parklücke. Die ermittelte Stra- tegie wird an den Fahrer mittels einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben.

Mit den bekannten Einparkhilfen ist es möglich, die momentane Umgebung eines Kraftfahrzeugs zu erfassen und aus den ermit- telten Daten eine Fahrstrecke zu ermitteln, der entweder au- tomatisch gefolgt wird oder die dem Fahrer mitgeteilt wird.

Mit diesen Einparkhilfen ist es nicht möglich, Kollisionen des Fahrzeugs mit anderen Objekten zu vermeiden, die von der Sensorik momentan nicht erfasst werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demgegenüber, ein Verfahren zum Verhindern von Schäden an einem Fahrzeug auf- grund einer Kollision zu schaffen, mit dem Kollisionen mit stehenden oder sich langsam bewegenden Hindernissen zuverläs- sig vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem Information über die erfasste Umgebung gespeichert wird, die Position des Fahr- zeugs erfasst wird und der Abstand zu in der Vergangenheit erfassten Objekten ermittelt wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, auch die Umgebung des Fahrzeugs in der Vergangen- heit zu betrachten, um zukünftige Kollisionen zu vermeiden.

Es kann auf diese Art und Weise ein Modell der Umgebung des Fahrzeugs erstellt werden. Insbesondere können Abstände zu Objekten ermittelt bzw. berechnet werden, die momentan von der Sensorik des Fahrzeugs nicht gesehen beziehungsweise er- fasst werden. Dadurch, dass die Position des Fahrzeugs er- fasst wird und die erfasste Umgebung gespeichert wird, kann ein lokales Koordinatensystem aufgestellt werden, in dem die anderen Objekte abgespeichert sind und kann eine Korrelation zu den anderen Objekten erstellt werden. Die Position des Fahrzeugs kann dabei global und/oder relativ zu den erfassten Objekten bestimmt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfah- ren werden Schäden am Fahrzeug beziehungsweise an Objekten (Hindernissen), die durch Auffahren auf diese Objekte bezie- hungsweise Entlangschrammen an diesen Objekten entstehen kön- nen, vermieden. Dazu sind Eingriffe in die Lenkung und/oder in die Betriebs-oder Feststellbremse vorgesehen. Je nach der eingesetzten umgebungserfassenden Sensorik können bewegte und nicht bewegte andere Objekte erfasst und gespeichert werden.

Die Daten der Sensorik können vor oder nach der Speicherung ausgewertet und/oder verarbeitet werden. Das erfindungsgemä- ße Verfahren ist daher nicht auf eine Einparkhilfe be- schränkt, sondern ist geeignet, Kollisionen im fließenden, insbesondere im langsam fließenden Verkehr zu vermeiden.

Bei einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante wird die Bewegung des Fahrzeugs und/oder der anderen Objekte erfasst.

Durch diese Maßnahme wird die Genauigkeit des Verfahrens er- höht. Die Positions-beziehungsweise Bewegungsbestimmung des Fahrzeugs und der externen Objekte kann beispielsweise durch einen Laserscanner, durch Ultraschallsensoren, durch Radar, durch Kameras mit nachgeschalteter Bildverarbeitung, durch Raddrehzahlsensoren, Gierratensensoren, Global Positioning System (GPS), optischen Systemen zur Quergeschwindigkeitsbe- stimmung (Korrevit) sowie Längs-und Quersensoren, die eine Längs-und Querbewegung von Objekten beziehungsweise des Fahrzeugs ermitteln, bestimmt werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Darstellung der Umge- bung des Fahrzeugs erstellt wird, in der Informationen über die Position und das Bewegungsverhalten des Fahrzeugs und der anderen Objekte abgelegt bzw. dargestellt sind. Eine solche Darstellung kann beispielsweise eine lokale Karte in der Um- gebung des Fahrzeugs sein. In dieser Karte sind die Position des Fahrzeugs sowie die Position von momentan und in der Ver- gangenheit erkannter Objekte beziehungsweise Hindernisse dar- gestellt. Insbesondere werden in der Karte die eigene Positi- on, das eigene Bewegungsverhalten, die Positionen und das Be- wegungsverhalten der erkannten Objekte zueinander in Bezie- hung gesetzt. Die Verwendung einer solchen Karte ist insbe- sondere geeignet, bewegte andere Objekte bei der Kollisions- überwachung zu berücksichtigen. Mögliche Kollisionen mit ei- nem vor kurzem erfassten bewegten Objekt können erkannt und vermieden werden. Weiterhin ist es möglich, die anderen Ob- jekte zu klassifizieren, also insbesondere anzugeben, ob es sich bei dem Objekt um eine Wand, ein Auto, einen Fußgänger oder dergleichen handelt. Die verschiedenen Objekte können in der Karte unterschiedlich dargestellt werden. Das Bewegungs- verhalten der Objekte kann beispielsweise durch Spurverfol- gung (tracking) oder Kalman-Filterung, d. h. einer Schätzung aus mehreren Messdaten und einem mathematischen Modell erfol- gen. Bei der Berechnung von Abständen zwischen dem Fahrzeug und den anderen Objekten können insbesondere die Relativ- und/oder die Absolutgeschwindigkeiten sowohl des Fahrzeugs als auch der anderen Objekte berücksichtigt werden.

Bei einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass die gespei- cherte Umgebung bzw. die gespeicherte Information über die Umgebung und/oder die Darstellung aktualisiert und verwaltet wird. Durch diese Maßnahme werden die gespeicherten Daten be- ziehungsweise die Darstellung (Karte) aktuell gehalten und eine Kollision kann sicher vermieden werden.

Vorteilhafterweise werden die minimalen Abstände, bei denen durch Abbremsen und/oder Ausweichen eine Kollision vermieden werden kann, ermittelt. Die minimalen Abstände können von der Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise von der Relativge- schwindigkeit zu den anderen Objekten abhängen. Daher können sich die minimalen Abstände ändern und ist es vorteilhaft, nicht einen vorgegebenen minimalen Abstand zu wählen sondern die minimalen Abstände auf die jeweilige Situation anzupas- sen. Dabei können für unterschiedliche Stellen des Fahrzeugs, insbesondere für unterschiedliche Abstandssensoren, unter- schiedliche minimale Abstände gelten. Fährt ein Fahrzeug bei- spielsweise in eine Richtung, dann können in Fahrtrichtung größere minimale Abstände gelten als senkrecht zur Fahrtrich- tung. Insbesondere ist bei zähfließendem Verkehr zu einem auf derselben Spur vorausfahrenden Fahrzeug ein größerer Sicher- heitsabstand einzuhalten als seitlich zu einem geparkten Fahrzeug.

Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass der Fahrer vor einer Kollision visuell und/oder akustisch und/oder haptisch gewarnt wird.

Als haptische Warnung ist es vorstellbar, dass der Fahrer auf eine mögliche Kollision durch eine Vibration des Lenkrads und/oder der Pedale aufmerksam gemacht wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Fahrsitz in Bewe- gung versetzt wird. Außerdem kann der Fahrer durch ein kurz- zeitiges abruptes Abbremsen des Fahrzeugs auf eine Gefahren- situation aufmerksam gemacht werden.

Die Aufgabe wird außerdem gelost durch ein System zur Verhin- derung von Beschädigung eines Fahrzeugs, umfassend eine Sen- sorik zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, Betätigungs- mittel zum automatischen Bremsen und/oder Lenken zur Vermei- dung von Kollisionen mit anderen Objekten und/oder eine Warn- einrichtung, und eine Steuereinheit zur Ermittlung des Ab- stands des Fahrzeugs zu Objekten in der Umgebung des Fahr- zeugs aus den Signalen der Sensorik und zur Generierung von Signalen für ein automatisches Bremsen und/oder Lenken und/oder Warnen zur Vermeidung von Kollisionen, wobei eine Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung der Position des Fahrzeugs, eine Speichereinrichtung zum Speichern der von der Sensorik erfassten Umgebungsdaten und Mittel zur Abstandsbe- stimmung zu gespeicherten Objekten vorgesehen sind. Mit einem solchen System sind Kollisionen nicht nur beim Einparken ver- meidbar sondern sind Kollisionen insbesondere im sich langsam bewegenden Verkehr, insbesondere im Stau beziehungsweise bei zähfließendem Verkehr vermeidbar. Die Mittel zur Abstandsbe- stimmung zu gespeicherten Objekten können in der Steuerein- heit angeordnet sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Bewegungserfassungseinrichtung vorgesehen sein. Mit einer solchen Bewegungserfassungseinrichtung kann sowohl die Bewe- gung des Fahrzeugs als auch der anderen Objekte erfasst wer- den. Aus den erfassten Bewegungen kann wiederum eine Relativ- bewegung des Fahrzeugs zu den anderen Objekten ermittelt wer- den.

Vorteilhafterweise umfasst die Sensorik Abstandssensoren.

Durch wiederholte Abstandsmessung zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt kann unter Berücksichtigung der Position bzw.

Positionsveränderung des Fahrzeugs festgestellt werden, ob sich das andere Objekt bewegt oder still steht, die relative Bewegung des Fahrzeugs zu dem Objekt ermittelt werden und ei- ne Vorhersage für eine Bewegungsrichtung des Objekts in der Zukunft getroffen werden.

Wenn Mittel zur Erkennung und Klassifizierung der Objekte vorgesehen sind, kann dem Fahrer ein realistisches Bild von der Umgebung des Fahrzeugs angezeigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungs- wesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehre- ren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfin- dung verwirklicht sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemä- ßen Systems ; und Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung eines Systems zur Kollisionsvermeidung.

In der Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Fahrbahn 1 ge- zeigt, die durch eine Fahrbahnbegrenzung 2 begrenzt ist. Ent- lang der Fahrbahnbegrenzung 2 sind Fahrzeuge 3,4 geparkt.

Sie befinden sich daher im Stillstand. Ein Fahrzeug 5, bei dem das erfindungsgemäße System zur Vermeidung von Kollisio- nen realisiert ist, fährt parallel zu den Fahrzeugen 3,4 in Pfeilrichtung 6. Unmittelbar vor dem Fahrzeug 5 fährt auf derselben Fahrspur ein Fahrzeug 7 und unmittelbar hinter dem Fahrzeug 5 fährt das Fahrzeug 8. Auf einer Nebenspur fahren mit einer höheren Geschwindigkeit als das Fahrzeug 5 die Fahrzeuge 9, 10 in dieselbe Richtung. An dem Fahrzeug 5 sind Abstandssensoren 11-16 vorgesehen, die die Umgebung im Nah- bereich des Fahrzeugs 5 erfassen. Im in der Fig. 1 darge- stellten Momentanzustand werden in Richtung der Pfeile 6,17 - 20 die Fahrzeuge 3,4, 7,9, 10 erfasst und der momentane Abstand zu den Fahrzeugen 3,4, 7,9, 10 ermittelt.

Unter Berücksichtigung der Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs 5 und der gespeicherten Abstandsdaten vorheriger Messungen können die absoluten und relativen Geschwindigkei- ten der Fahrzeuge 3,4, 7,9, 10 ermittelt werden. Mit den momentan ermittelten und gespeicherten Daten kann für den Be- reich 21 ein Modell der Umgebung des Fahrzeugs 5 ermittelt werden. Insbesondere kann eine Art Karte erzeugt werden, die dem Fahrer des Fahrzeugs 5 auch visualisiert werden kann. Das Fahrzeug 8 wird von den Abstandssensoren 13,14 nicht mehr erfasst. Da es vor einer Beschleunigung des Fahrzeugs 5 je- doch erfasst wurde, steht dem System diese Information noch zur Verfügung, so dass im Bereich 21 auch Objekte wie das Fahrzeug 8 enthalten sind, die bei der Kollisionsüberwachung berücksichtigt werden können, obwohl sie momentan nicht er- fasst werden.

Bei weiterem Fahren des Fahrzeugs 5 in Pfeilrichtung 6 kann der Fahrer des Fahrzeugs 5 beabsichtigen, auf die Spur vor dem Fahrzeug 4 einzulenken. Es ist denkbar, dass im Moment des beabsichtigten Spurwechsels das Fahrzeug 4 durch die Ab- standssensoren 11,12, 13 gerade nicht erfasst wird, ein Spurwechsel jedoch zu einer Kollision mit dem Fahrzeug 4 füh- ren würde. Da die Position des Fahrzeugs 4 in der Vergangen- heit erfasst und gespeichert wurde, ermittelt das System aus diesen Daten und der seitherigen Bewegung des Fahrzeugs 5 bzw. momentanen Position, dass eine Kollision zu befürchten ist und warnt den Fahrer oder nimmt automatisch einen Brems- und/oder Lenkeingriff vor, um die Kollision zu verhindern.

Außerdem kann das System in dem Fall, dass das Fahrzeug 10 aus dem Erfassungsbereich des Sensors 16 gelangt, den Abstand zu dem Fahrzeug 5 so bestimmen, dass es bei einem Einscheren des Fahrzeugs 10 nicht zu einer Kollision kommt. Durch das System kann daher eine vorausschauende Fahrweise simuliert werden.

Die Fig. 2 zeigt ein System 30 zur Kollisionsvermeidung. Als zentrales Element umfasst das System 30 eine Steuereinheit 31, die mit einer Sensorik 32 in Verbindung steht. Die Senso- rik 32 umfasst im Ausführungsbeispiel mehrere Abstandssenso- ren 33 und Kameras 34. Die Daten der Sensorik 32 werden der Steuereinheit 31 zugeführt, wo die Daten verarbeitet, ausge- wertet und gespeichert werden. In der Steuereinheit 31 sind Mittel zur Erkennung und Klassifizierung von Objekten vorge- sehen. Die Mittel sind insbesondere eine Bildverarbeitungs- einheit, die aus den Kamerabildern die Objekte ermittelt und diese einordnet, beispielsweise in bewegte oder unbewegte Ob- jekte, Häuser, Fahrzeuge oder Fußgänger.

Der Steuereinheit 31 ist ein Speicher 35 zugeordnet, in dem die von der Sensorik 32 ermittelten Umgebungsdaten abgelegt werden. Die Steuereinheit 31 erhält außerdem Daten von einer Positionserfassungseinrichtung 36 und einer beispielsweise als Raddrehzahlsensor ausgebildeten Bewegungserfassungsein- richtung 37. Aus diesen Daten kann eine bevorstehende Kolli- sion mit einem anderen Objekt ermittelt werden. Wird eine be- vorstehende Kollision erkannt, steuert die Steuereinheit 31 als Motoren ausgebildete Betätigungsmittel 38,39 an, um die Lenkung und/oder Bremse des Fahrzeugs so zu beeinflussen, dass eine Kollision vermieden wird. Mit den erfassten und ge- speicherten Daten kann auch ein Bild der Umgebung, insbeson- dere eine Karte des Umfeldes des Fahrzeugs erzeugt werden, die dem Fahrer über eine Anzeigeeinheit 40 angezeigt werden kann.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Kollisionsvermeidung eines Fahrzeugs (5) mit anderen Objekten, bei dem die Umge- bung des Fahrzeugs (5) ständig erfasst wird, der Abstand zu anderen Objekten ermittelt und gespeichert wird und aus der erfassten Position des Fahrzeugs und den aktuellen und ge- speicherten Umgebungsdaten eine bevorstehende Kollision er- mittelt und durch entsprechende Eingriffe in die Bremse und/oder Lenkung verhindert wird.