DE102004016023A1 - Verfahren zur Objektklassifizierung aus Daten eines seitwärts gerichteten Sensors - Google Patents

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Abstract

Ein Objekttyp eines mithilfe eines Fernsensors abgetasteten 3-D-Objekts zur Erfassung von Objekten an einer Seite eines Transportfahrzeugs wird danach klassifiziert, ob das Objekt ein stationäres Objekt oder ein sich bewegendes Objekt ist. Das Transportfahrzeug bewegt sich entlang einer von vorn nach hinten verlaufenden Richtungsachse. Der Fernsensor ist an einem festgelegten Bezugspunkt am Transportfahrzeug montiert. Ein größtenteils an der Seite des Transportfahrzeugs befindlicher Satz von Erfassungspunkten wird mithilfe des Fernsensors erkannt. Ein dem Fernsensor nahestliegender der Erfassungspunkte wird erkannt. Wenn sich der nahestliegende der Erfassungspunkte in einer zum Fernsensor im Wesentlichen senkrechten Richtung befindet, wird eine Größe des Objekts in Reaktion auf ein Gebiet bestimmt, das durch die Erfassungspunktstandorte des Satzes der Erfassungspunkte definiert ist. Die Größe des Objekts wird mit einem Größenschwellenwert verglichen. Wenn die Größe größer als der Größenschwellenwert ist, wird das Objekt als stationäres Objekt klassifiziert.

Description

  • Diese Anmeldung bezieht sich auf die ebenfalls anstehende US-Patentanmeldung V203-0086 „Ausfilterung eines stillstehenden Objekts für ein Seitenobjekterfassungssystem" und die ebenfalls anstehende US-Patentanmeldung V203-0176 „Verfahren zur Bestimmung eines Objektstandorts aus Daten eines seitwärts gerichteten Sensors", die beide gleichzeitig eingereicht worden sind und hier durch Bezug in ihrer Gesamtheit enthalten sind.
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme zur Erfassung eines seitlichen Objekts für Kraftfahrzeuge und speziell auf die Klassifizierung eines durch einen Fernsensor innerhalb einer Erfassungszone an der Seite eines Fahrzeugs erfassten Objekttyps.
  • Als Seitenobjekterfassungssysteme (SOES) bekannte Kraftfahrzeugsysteme verwenden seitwärts gerichtete Fernsensoren für Anwendungen, wie z. B. Toter-Winkel-Erfassung und Fahrspurwechselunterstützung. Diese Anwendungen sollen den Fahrer vor potenziellen Gefahren warnen, wie z. B. vor Objekten, die sich neben dem Wirtsfahrzeug befinden können. Die Fernsensoren können Radar-Sendeempfänger, Lichtsensoren, Ultraschallsensoren und andere Techniken verwenden.
  • Ein Zweck der seitwärts gerichteten Sensoren ist die Erkennung der Präsenz und des Standorts von Objekten innerhalb einer festgelegten interessierenden Zone neben dem Fahrzeug. Radarsensoren erfassen und lokalisieren Objekte durch Übertragung elektromagnetischer Energie, die von Objekten innerhalb des Sensorblickfelds reflektiert wird. Das reflektierte Signal kehrt zum Sensor zurück, wo es zur Ermittlung der Laufzeit der gesendeten/empfangenen Energie verarbeitet wird. Die Laufzeit ist direkt proportional zur Entfernung des Ziels vom Radarsensor. Zusätzlich zur Entfernungsbestimmung gibt es Verfahren zur Bestimmung des Azimutstandorts (d. h. des Querabstands) der erfassten Objekte, wie z. B. mehrfache abgetastete/geschaltete Strahlen und Monopulsimplementierungen. Deshalb kann das Radar in Abhängigkeit seiner Komplexität Objekte in Entfernung und Azimut relativ zum Sensorstandort lokalisieren.
  • Auf der Basis der während der Abtastung des gesamten Blickfelds reflektierten Signale wird ein Satz von Erfassungspunkten akkumuliert. Aufgrund der Natur der von einem Fernsensor (Radar, Laser, Ultraschall oder ein anderer Aktivsensor) empfangenen Reflexionen ist der Satz von Erfassungspunkten nur für bestimmte Stellen auf dem Objekt oder den Objekten, das oder die sich innerhalb des Sensorblickfelds befindet/befinden, repräsentativ. Die Erfassungspunkte müssen analysiert werden, um festzustellen, welcher Typ von Objekten vorhanden sein kann und wo sich ein solches Objekt befindet.
  • Auf der Basis des Typs (d. h. der Klasse) und des Standorts der erfassten Objekte muss ein Toter-Winkel-Erfassungssystem oder ein System zur Fahrspurwechselunterstützung entscheiden, ob es sich um eine Erfassung handelt, vor der der Fahrer gewarnt werden sollte. Unter bestimmten Bedingungen kann es unerwünscht sein, jedes Mal eine Warnung auszulösen, wenn in der Erfassungszone ein Objekt erfasst worden ist. Seitwärts gerichtete Sensoren sind zum Beispiel Reflexionen von normalen Straßenstrukturen, wie z. B. Leitplanken oder Straßenrandzeichen, ausgesetzt. Diese Objekte dürften keine Gefahr darstellen, vor der ein Fahrer gewarnt werden möchte, da sie stationär sind. Aufgrund der Komplexität der Fahrumgebung ist es einem Radarsensor ohne umfangreiche Berechnung und kostenintensive Sensorgestaltung jedoch nicht möglich, zwischen den verschiedenen Fahrszenarios zu unterscheiden. Es wäre wünschenswert, zwischen Objekten, vor denen gewarnt werden sollte, und Objekten, vor denen nicht gewarnt werden sollte, mithilfe relativ einfacher Sensoren und ohne Verwendung umfangreicher Berechnungsressourcen zu unterscheiden.
  • Es sind Insassensicherheitssysteme bekannt, die Pre-Crash-Funktionen auf der Basis der Berechnung eines drohenden Zusammenstoßes und der Ergreifung vorbeugender Maßnahmen zur Steigerung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen enthalten. Mögliche Pre-Crash-Maßnahmen umfassen das Straffen der Sicherheitsgurte und das Anpassen des Entfaltens der Airbags in Reaktion auf den erwarteten Punkt des Zusammenpralls. Dem Stand der Technik entsprechende Pre-Crash-Systeme verwenden ein nach vorn oder nach hinten gerichtetes Radar, wobei die Geschwindigkeit eines Objekts eine Radialkomponente enthält, die eine auf Doppler-Messungen basierende Erfassung und Lokalisierung der Objekte zulässt. Bei seitwärts gerichteten Systemen ist eine Radialgeschwindigkeit stets gering und Doppler-Messungen sind nicht anwendbar. Trotzdem könnte die Fähigkeit zur Ermittlung eines seitlichen Standorts und des Typs des Objekts, das etwa getroffen wird, zur Verbesserung der Pre-Crash-Maßnahmen genutzt werden.
    •
  • Die Erfindung bietet den Vorteil der Klassifizierung eines Typs des Objekts innerhalb einer interessierenden Zone seitlich von einem Transportfahrzeug mithilfe relativ einfacher und kostengünstiger Fernsensoren und Signalverarbeitung.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Klassifizierung eines Objekttyps eines mithilfe eines Fernsensors zur Erfassung von Objekten an einer Seite eines Transportfahrzeugs abgetasteten 3D-Objekts bereitgestellt. Das Transportfahrzeug bewegt sich entlang einer von vorn nach hinten verlaufenden Richtungsachse. Der Fernsensor ist an einem festgelegten Bezugspunkt am Transportfahrzeug montiert. Mithilfe des Fernsensors wird ein sich größtenteils an der Seite des Transportfahrzeugs befindlicher Satz von Erfassungspunkten erkannt. Es wird ein dem Fernsensor nahestliegender Erfassungspunkt erkannt. Wenn sich der nahestliegende Erfassungspunkt in einer zum Fernsensor im Wesentlichen senkrechten Richtung befindet, wird eine Größe des Objekts in Reaktion auf ein Gebiet bestimmt, das durch die Erfassungspunktstandorte des Satzes der Erfassungspunkte definiert ist. Die Größe des Objekts wird mit einem Größenschwellenwert verglichen. Wenn die Größe größer als der Größenschwellenwert ist, wird das Objekt als stationäres Objekt klassifiziert.
    •
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine interessierende Zone der Seitenobjekterfassung und ein Fernsensorblickfeld darstellt.
  • 2 zeigt Koordinatensysteme zur Spezifizierung von Standorten innerhalb eines Blickfelds.
  • 3 stellt ein Blickfeld überstreichende Monopulsradartransmissionsstrahlen dar.
  • 4 stellt eine das Blickfeld überstreichende Radartransmission mit abtastendem/mehrfach geschaltetem Strahl dar.
  • 5 ist eine grafische Darstellung verschiedener Fahrszenarios, in denen Objekte mithilfe eines Seitenobjekterfassungssystems erfasst werden.
  • 6 ist ein Flussdiagramm einer Gesamt- und Entscheidungsbaumstruktur zum Feststellen, ob eine Warnung an den Fahrer eines Fahrzeugs auszulösen ist.
  • 7 ist ein Flussdiagramm einer Vorzugsausgestaltung der Erfindung.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Berechnung eines Fehltreffers ausführlicher zeigt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Berechnung eines Treffers ausführlicher zeigt.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Eindringungstyps.
  • 11 zeigt die vordere, seitliche und hintere Region einer interessierenden Zone.
  • 12 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Standorttyps.
  • 13 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Bewegungstyps.
  • 14 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Klassifizierungstyps.
  • Die 15a und 15b zeigen jeweils ein Flussdiagramm einer Vorzugsausgestaltung der erfindungsgemäßen Warnungsberechnung.
  • 16 ist ein Blockschaubild eines Fernabtastsystems entsprechend der Erfindung.
  • Ausführliche Beschreibung der Vorzugsausgestaltungen
  • Die Erfindung wird im Zusammenhang mit einem Seitenobjekterfassungssystem beschrieben, das eine Toter-Winkel-Erfassung durchführt und/oder Fahrspurwechselwarnungen an einen Fahrer eines Fahrzeugs auslöst. Die Objektklassifizierung ist jedoch in vielen anderen intelligenten Fahrzeuganwendungen nützlich, wie nachfolgend beschrieben wird.
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein Fernsensor 10 am hinteren Teil eines Fahrzeugs 11 montiert und im Allgemeinen in eine zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs senkrechte Richtung ausgerichtet (d. h. der Sensor ist seitwärts gerichtet). Durch Messen von Abstand und Richtungswinkel (oder Azimut) zu erfassten Zielen (d. h. abgetasteten Erfassungspunkten) kann das System zur Erfassung eines seitlichen Hindernisses feststellen, ob sich ein Objekt innerhalb einer interessierenden Zone 12, auch Erfassungszone genannt, befindet. Normalerweise besitzt der Sensor 10 ein tatsächliches Blickfeld 13, das Bereiche jenseits der interessierenden Zone 12 umfassen kann. Obwohl eine interessierende Zone nur auf einer Seite des Fahrzeugs 11 dargestellt ist, umfasst ein typisches Seitenobjekterfassungssystem an beiden Seiten eines Fahrzeugs angeordnete Sensoren, um auf beiden Seiten des Fahrzeugs 11 tote Winkel zu überstreichen.
  • Der Sensor 10 kann zum Beispiel aus einem Radarsensor bestehen und ist zur Lieferung von mindestens zwei Arten von Informationen in der Lage: (1) Abstand zu erfassten Zielen und (2) Richtungswinkel (d. h. Azimut) zu erfassten Zielen. Als eine zusätzliche Information kann die Messung der Relativgeschwindigkeit mithilfe der Doppler-Frequenzverschiebung verwendet werden. Doppler-Messungen sind zwar zur Erkennung stillstehender Objekte mithilfe eines Radarsensors verwendet worden, der im seitwärts gerichteten Fall jedoch von begrenztem Nutzen ist, da das Radarblickfeld im Allgemeinen senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtet ist und Doppler-Verschiebungen für Objekte innerhalb der interessierenden Zone 12 minimal sind.
  • Wenn ein Erfassungspunkt oder ein Ziel 15 innerhalb des Sensorblickfelds 13 abgetastet wird, werden entsprechend dem Typ des verwendeten Fernsensors mithilfe von im Fachgebiet allgemein bekannten Verfahren ein Abstand 16 vom Sensor 10 und ein Azimutwinkel 17 von einer Bezugsrichtung 18 (z. B. senkrecht von der Seite des Fahrzeugs 11) ermittelt, wie in 2 dargestellt. In einer Vorzugsausgestaltung der Erfindung werden die Koordinaten der Erfassungspunkte in kartesische X/Y-Koordinaten umgewandelt, wobei die x-Dimension dem senkrechten Abstand von einer entsprechenden Seite des Fahrzeugs und die y-Dimension der parallelen Entfernung von einem Bezugspunkt, wie z. B. der Position des Fernsensors, entspricht.
  • In einer Vorzugsausgestaltung werden Ziele mithilfe eines Monopulsradars erfasst und lokalisiert. Ein Beispielstrahlmuster ist in 3 dargestellt. Ein einlappiger Radarimpuls wird alternierend mit einem zweilappigen Radarimpuls 21 gesendet und empfangen. Wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist, können durch Vergleich der Reflexionszeit (d. h. des Abstands) der Zielerfassungen mit den relativen Amplituden der Zielerfassungen bei demselben Abstand einzelne Erfassungspunkte lokalisiert werden.
  • In einer in 4 dargestellten alternativen Ausgestaltung erzeugt ein Mehrstrahlradarsensor getrennte Erfassungsstrahlen 22, die in jeweilige Bereiche des Blickfelds 13 gerichtet sind. Außerdem kann mithilfe eines engen Radar- oder anderen Strahlenbündels, wie z. B. eines Laserstrahls, das gesamte Blickfeld 13 derart elektronisch abgetastet werden, dass sich direkt aus der Strahlrichtung zum Zeitpunkt der Erfassung der Azimutwinkel ergibt.
  • Wenn eine ausreichende Anzahl von Erfassungspunkten abgetastet worden ist, kann das Vorhandensein eines Objekts innerhalb der interessierenden Zone zuverlässig festgestellt werden. Unter einigen Bedingungen ist es gewöhnlich, jedoch nicht erwünscht, für jede mögliche Objektart, die erfasst werden könnte, eine Warnung (z. B. Aufleuchten einer Warnleuchte oder Ertönen einer Alarmanlage) auszulösen. Insbesondere wenn sich dem Fahrzeug in Sicht des Fahrers von vorn stationäre Objekte nähern, könnte eine Warnung nicht erforderlich oder nicht erwünscht sein.
  • Im Allgemeinen können in der interessierenden Zone zwei Arten stationärer Objekte auftauchen: (1) solche, die relativ kurz sind und einen kleinen Azimutwinkel einnehmen, wie z. B. Schilderstangen, Masten und Brückenpfeiler, und (2) solche mit einer relativ großen Längsausdehnung, wie z. B. Betonmittelstreifenelemente, Leitplanken, ständige „Anhäufungen von Störobjekten" an den Straßenrändern, wie z. B. Gruppen von Bäumen oder erhöhte Randstreifen. Eine Herausforderung, der sich der Stand der Technik nicht hinreichend gestellt hat, ist die Notwendigkeit der Unterscheidung stationärer Objekte von sich bewegenden Fahrzeugen in der interessierenden Zone.
  • Verschiedene Fahrszenarios werden in 5 gezeigt. In Fall 1 wird ein Fahrzeug 11 von einem schneller fahrenden Fahrzeug 25 überholt. Zu einem Zeitpunkt t1 nähert sich das Fahrzeug 25 der Hinterkante der interessierenden Zone 12. Zu einem Zeitpunkt t2 dringt das Fahrzeug 25 in die Zone 12 ein und wird als ein Objekt innerhalb der Zone 12 erfasst. Zu einem Zeitpunkt t3 hat das Fahrzeug 25 die Vorderkante der Zone 12 überschritten und ist vom Fahrer des Fahrzeugs 11 zu sehen. Während der Zeit, in der sich das Fahrzeug 25 in der Zone 12 befindet, ist die Erzeugung einer Warnmeldung an den Fahrer des Fahrzeugs 11 oder seine Warnung erwünscht.
  • In Fall 2 überholt das Fahrzeug 11 ein langsamer fahrendes Fahrzeug 26. Zum Zeitpunkt t1 befindet sich das Fahrzeug 26 vor dem Fahrzeug 11 und kann von dessen Fahrer gesehen werden. Zum Zeitpunkt t2 befindet sich das Fahrzeug 26 in der Zone 12, sollte jedoch keinen Alarm auslösen, wenn es schnell überholt wird, d. h. sich nicht länger als eine kurze Dauer im toten Winkel befindet. Zum Zeitpunkt t3 hat das Fahrzeug 26 die Zone 12 verlassen, so dass keine Warnung zu erzeugen ist.
  • Ein Szenario in Verbindung mit einem stationären Objekt wird in Fall 3 gezeigt, in dem das Fahrzeug 11 einen sich nicht auf der Straßenfläche befindenden Mast 27 passiert. Der Mast 27 passiert oder durchläuft die Zone 12 sogar schneller als das Fahrzeug 26, da er keine Vorwärtsbewegung aufweist. Da der Mast 27 keine Gefahr für das Fahrzeug 11 darstellt, sollte keine Warnung ausgelöst werden, wenn er sich in der Zone 12 befindet.
  • Fall 4 zeigt ein anderes Szenario, in dem ein stationäres Objekt eine lange Struktur aufweist, wie z. B. eine Leitplanke, einen Zaun oder eine Mittelstreifenplanke. Das Fahrzeug 11 nähert sich zum Zeitpunkt t1 einer Leitplanke 28 und fährt wie zum Zeitpunkt t2 eine lange Strecke an der Leitplanke 28 entlang. Schließlich hat zum Zeitpunkt t3 das Fahrzeug 11 die Leitplanke 28 passiert. Bei einem jeden langen, stationären Gebilde sollte keine Warnung ausgelöst werden.
  • Da die Oberflächen von beliebigen abgetasteten Objekten unregelmäßig sein könnten und inkonsistente Rückführungssignale liefern können (z. B. kann die Stärke der Radarreflexionen von einem Punkt auf einem Objekt sehr empfindlich gegenüber dem Winkel der einfallenden Radarwellen sein), weisen die abgetasteten Erfassungspunkte in jedem der voranstehenden Szenarios ein Eigenrauschen auf, was die Unterscheidung der Objekttypen voneinander schwierig macht. Bisher sind zur Klassifizierung von Objekten mithilfe von Fernsensordaten spezialisierte kostenintensive Sensoren und/oder eine komplexe, ressourcenintensive Computerberechnung erforderlich. Die Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten mithilfe kostengünstiger Sensoren und Berechnungen in Verbindung mit einem, wie in 6 dargestellten verbesserten Entscheidungsverfahren zur Ausfilterung stationärer Objekte, so dass keine Warnung ausgelöst wird, solange ein Objekt nicht zuverlässig als ein sich bewegendes Fahrzeug klassifiziert wird.
  • Eine in 6 dargestellte Vorzugsentscheidungsbaumstruktur der Erfindung enthält eine Vielzahl von Entscheidungsstufen 30 bis 33, die eine Warnung bereitstellen, wenn sich eventuell ein anderes Fahrzeug in einer interessierenden Zone (z. B. im toten Winkel) eines Fahrzeugs bewegt, jedoch eine Warnung bei beliebigen anderen Typen von (z. B. stationären) Objekten unterdrücken. Das Verfahren von 6 beginnt in Schritt 34, in dem festgestellt wird, ob ein beliebiges Objekt in der interessierenden Zone erfasst wurde. Ist ein Objekt erfasst worden, wird eine Wirtsfahrzeugstatusstufe 30 ausgeführt, bei der in Schritt 35 festgestellt wird, ob sich das Wirtsfahrzeug in Bewegung befindet (z. B. mit einer Geschwindigkeit oberhalb eines Geschwindigkeitsschwellenwerts fährt). Befindet sich das Fahrzeug nicht in Bewegung oder bewegt es sich mit einer Geschwindigkeit unterhalb des Geschwindigkeitsschwellenwerts, wird eine Warnung erzeugt, wenn ein beliebiges Objekt in der interessierenden Zone erfasst wird. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug parkt oder sich gerade in Bewegung setzt, kann eine Warnung erwünscht sein, wenn ein beliebiges Objekt präsent ist. Wie in Block 30 dargestellt, könnten ein Unterscheidungskriterium für die Wirtsfahrzeugstatusstufe zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen sein, die über eine Fahrzeugmultiplexsammelleitung durch Kommunikation mit einem Antriebsstrangsteuerungsmodul erhalten werden. In einer alternativen Ausgestaltung kann durch einen Fahrzeughersteller oder -fahrer festgelegt werden, dass nicht gewarnt werden sollte, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt. In diesem Fall können die Wirtsfahrzeugstatusstufe 30 und der Schritt 35 übersprungen werden.
  • Befindet sich ein Wirtsfahrzeug in Bewegung, werden weitere Stufen der Entscheidungsbaumstruktur verwendet. In der Eindringungsstufe 31 wird in Schritt 36 festgestellt, ob ein Objekt in die interessierende Zone von hinten oder von der Seite der Zone aus eingedrungen ist (d. h. von woanders als von der Front der Zone, so dass das Objekt höchstwahrscheinlich ein sich bewegendes Fahrzeug ist und nicht bereits vom Fahrer gesehen werden kann). Wenn das Eindringen in die Zone in der hinteren oder seitlichen Region der Zone erfolgt, wird eine Warnung ausgelöst. Ein bevorzugtes Unterscheidungskriterium für die Eindringungsstufe 31 ist allein die Y-Koordinate bei der Erkennung eines Eindringens in eine hintere Region und die X/Y-Koordinaten bei der Erkennung eines Eindringens in eine seitliche Region. Wenn ein Fahrzeug eine scharfe Kurve fährt, ist es manchmal möglich, dass ein stationäres Objekt zuerst in die seitliche oder hintere Region der interessierenden Zone eindringt. Deshalb wird nachfolgend eine alternative Ausgestaltung bereitgestellt, bei der die Eindringungsregion die Länge einer Beobachtungsdauer steuert, während der ein Objekt als ein Fahrzeug oder als ein stationäres Objekt klassifiziert ist, und bei der ein kurzes Beobachtungsfenster und ein Test verwendet werden, in denen die Klassifizierung des Objekts mehr in Richtung eines Fahrzeugs tendiert, wenn das Objekt zuerst in die seitliche oder hintere Region der interessierenden Zone eindringt.
  • Wenn in der Ausgestaltung von [0041] 6 ein Objekt in die vordere Region der Zone eindringt (oder wenn es nicht möglich ist, die Eindringungsregion zu ermitteln), wechselt die Entscheidungsbaumstruktur in eine Bewegungsstufe 32. In Schritt 37 wird festgestellt, ob sich das Objekt durch die interessierende Zone hindurch bewegt, als ob es stationär ist (oder sich in der zum Wirtsfahrzeug entgegengesetzten Richtung bewegt). Bei Bewegung durch die Zone wird keine Warnung vor dem Objekt ausgelöst. Für die Bewegungsstufe 32 nützliche Unterscheidungskriterien umfassen die Ablaufanalyse der Y-Koordinate, wie z. B. den Trend von Ymax, Ymin, Ymittl oder X.
  • Wenn sich das Objekt nicht durch die Zone hindurch bewegt (d. h. darin verbleibt), wird in eine Zielklassifikationsstufe 33 gewechselt, bei der in Schritt 38 festgestellt wird, ob das Objekt ein Fahrzeug ist oder nicht. Wird das Objekt als Fahrzeug klassifiziert, wird eine Warnung ausgelöst, ansonsten erfolgt keine Warnung. Unterscheidungskriterien zum Feststellen, ob die Erfassungspunkte einem Fahrzeug entsprechen, umfassen die Abstands- und die Winkelvarianz oder deren Trends, die X- und Y-Varianz, die Querbeziehung von X und Y, die X- und Y-Werte über der Zeit, Amplitudenmittelwerte der Signalreflexion, Maxima und Minima der Amplitude und die Amplitudenvarianz.
  • Die Erfindung kann in Systemen verwendet werden, in denen verschiedene Abtasttechniken mit allgemein bekannten Berechnungsverfahren zur Ermittlung von Sätzen von Erfassungspunkten zu bestimmten Abtastzeitpunkten (z. B. alle 30 ms) eingesetzt werden. Die Daten könnten zum Beispiel mithilfe allgemein bekannter universeller oder spezieller Mikrosteuerungen verarbeitet werden.
  • Ein ausführliches Verfahren zur Implementierung in einer mit einem Fernsensormodul verbundenen Steuerung ist in 7 dargestellt. Diese Ausgestaltung verwendet vorzugsweise die zuvor genannte variable Beobachtungsdauer. In Schritt 40 wird ein Satz von Erfassungspunkten zum aktuellen Abtastzeitpunkt vom Fernsensor (z. B. Radar) gewonnen. Da die Sensordaten typischerweise in Form von Abstands- und Azimutdaten erzeugt werden, wird in Schritt 41 zur Vereinfachung der nachfolgenden Verarbeitung der Satz von Erfassungspunkten vorzugsweise in X/Y-Koordinaten umgewandelt. Die Umwandlung in X/Y-Koordinaten ist jedoch optional, da jeder Verarbeitungstyp mit Azimut- und Abstands-(d. h. Polar-)Koordinaten äquivalent durchgeführt werden kann.
  • In Schritt 42 wird festgestellt, ob beliebige Erfassungspunkte abgetastet worden sind, die sich innerhalb der interessierenden Zone befinden. Wenn ja, werden in Schritt 43 der Punkt bzw. die Punkte als Treffer verarbeitet; andernfalls werden sie in Schritt 44 als Fehltreffer verarbeitet. In Schritt 45 wird ein Eindringungstyp ermittelt. In Schritt 46 wird ein Standorttyp zur Unterstützung bei der Ermittlung eines Bewegungstyps in Schritt 47 ermittelt, und in Schritt 48 wird eine Zielklassifikation ermittelt. Auf der Basis der in den Schritten 45 bis 48 durchgeführten Ermittlungen wird in Schritt 49 der Status einer Warnungsanzeige verarbeitet, und anschließend erfolgt ein Rücksprung, um in Schritt 40 den nächsten Satz der Erfassungspunkte zu erhalten.
  • Die Verarbeitung einer Abweichung in Schritt 44 ist ausführlicher in 8 dargestellt. Aufgrund der zufälligen Schwankungen der Zielerfassungen zwischen Abtastzeitpunkten sorgt die Erfindung derart für eine Verarbeitung von Treffern und Fehltreffern, dass Erfassungen über mehrere aufeinander folgende Abtastzeitpunkte optional zusammen betrachtet werden können. Außerdem wird das Vorhandensein von Zielerfassungen innerhalb des Sensorblickfelds, jedoch außerhalb der gegenwärtig interessierenden Zone (z. B. weiter als eine Fahrbahnbreite vom Wirtsfahrzeug entfernt) überwacht, so dass Informationen über ein Objekt, die zuvor bei dessen Eindringen in die interessierende Zone gesammelt wurden, verwendet werden können.
  • In Schritt 50 wird festgestellt, ob sich der zum Fernsensor nahestliegende Erfassungspunkt (d. h. mit dem kleinsten Abstand) innerhalb eines festgelegten Puffergebiets rund um die interessierende Zone befindet (da es sich um einen Fehltreffer handelt, kann er nicht innerhalb der interessierenden Zone liegen). Die Pufferzone wird zur Verfolgung von Objekten verwendet, die sich knapp außerhalb der interessierenden Zone befinden, so dass die Notwendigkeit einer Warnungsauslösung schneller festgestellt werden kann, sobald das Objekt in die interessierende Zone eindringt. Wenn das Objekt sich in der Pufferzone befindet, wird in Schritt 51 festgestellt, ob ein Zähler Aufeinander folg.Treffer kleiner als eine festgelegte Anzahl von erforderlichen Treffern Erford.Treffer minus 1 ist. Wenn ja, wird in Schritt 52 der gegenwärtige Wert von Aufeinander folg.Treffer um Eins inkrementiert. Andernfalls bleibt der Wert von Aufeinander folg.Treffer unverändert. Wenn Aufeinander folg.Treffer bereits gleich der erforderlichen Anzahl von Treffern Erford.Treffer ist und ein erfasstes Objekt sich aus der interessierenden Zone hinaus in die Pufferzone bewegt, verbleibt der Wert von Aufeinander folg.Treffer auf dem Niveau von Erford.Treffer. Wenn das Objekt danach wieder in die interessierende Zone eindringt, kann eine Warnung schneller ausgelöst werden.
  • Wenn in Schritt 50 der nahestliegende Erfassungspunkt nicht innerhalb der Pufferzone gefunden wurde, wird in Schritt 53 der Wert von Aufeinander folg.Treffer auf null zurückgesetzt. Nach jeder Aktualisierung von Aufeinander folg.Treffer in Schritt 52 oder 53 wird in Schritt 54 festgestellt, ob ein Zähler Aufeinander folg.Fehltreffer kleiner als eine erforderliche Anzahl von Fehltreffern Erford.Fehltreffer ist. Wenn nicht, werden in Schritt 55 sämtliche an den Zählern durchgeführten Änderungen in einem Hauptdatensatz gespeichert. Auf einen solchen Hauptdatensatz wird durch jede der Routinen von 7 während ihrer Abarbeitung zugegriffen (d. h., der Hauptdatensatz enthält Erfassungspunkte für eine Vielzahl von aufeinander folgenden Sätzen sowie Bewegungstyp- und Klassentypermittlungen für jeden Satz, so dass diese für jede ausgewählte Beobachtungsdauer wiedergefunden werden können). Wenn der Wert von Aufeinander folg.Fehltreffer kleiner als Erford.Fehltreffer ist, wird Aufeinander folg.Fehltreffer in Schritt 56 inkrementiert, bevor in Schritt 55 die Aktualisierung des Datensatzes erfolgt.
  • Die Verarbeitung eines Treffers (d. h. eines Satzes von Erfassungspunkten, bei dem mindestens ein Punkt in die interessierende Zone fällt) ist in 9 detaillierter dargestellt. Der Zähler Aufeinander folg.Fehltreffer wird in Schritt 57 auf Null zurückgesetzt. In Schritt 58 wird festgestellt, ob Aufeinander folg.Treffer kleiner als Erford.Treffer ist. Wenn ja, wird Aufeinander folg.Treffer in Schritt 59 inkrementiert und in Schritt 60 der Datensatz für den gegenwärtigen Abtastzeitpunkt aktualisiert. Wenn Aufeinander folg.Treffer bereits Erford.Treffer erreicht hat, wird der Datensatz in Schritt 60 ohne weitere Inkrementierung von Aufeinander folg.Treffer aktualisiert. Der festgelegte Wert von Erford.Treffer wird ausgewählt, um abzusichern, dass tatsächlich ein Objekt vorhanden ist und es sich nicht nur um rauschende Sensordaten handelt. Erford.Treffer kann zum Beispiel einen Wert von etwa 4 haben. Der festgelegte Wert von Erford.Fehltreffer sichert analog ab, dass tatsächlich ein Objekt abgewichen ist, und kann zum Beispiel ebenfalls einen Wert von etwa 4 haben.
  • Die Ermittlung eines Eindringungstyps ist in 10 dargestellt. In Schritt 61 wird festgestellt, ob der Eindringungstyp bereits bekannt ist. Wenn ja, wird in Schritt 62 der Originaleindringungstyp als weiter zu verwendender Eindringungstyp bestimmt, und in Schritt 63 werden sämtliche Datensatzaktualisierengen durchgeführt. Mit anderen Worten: Ist einmal ein Eindringungstyp für ein Objekt ermittelt, ändert sich der Eindringungstyp nicht, solange ein Objekt präsent bleibt.
  • In Schritt 64 wird festgestellt, ob genügend Sätze von Erfassungspunkten zur Ermittlung des Eindringungstyps verfügbar sind. Vorzugsweise sollten zwei Abtastwerte verfügbar sein, obwohl sich die Erfindung ebenfalls auf eine Ermittlung mit nur einem Abtastwert bezieht. Sind im Hauptdatensatz nicht genügend Abtastwerte verfügbar, wird der Eindringungstyp auf Unbekannt gesetzt und die Verarbeitung bei Schritt 63 verlassen.
  • Sind genügend Abtastwerte vorhanden, wird in Schritt 66 festgestellt, ob sich feststehende Erfassungspunkte in der interessierenden Zone befinden. Dieser Schritt kann entsprechend dem verwendeten Fernsensortyps notwendig sein. Mit einem Monopulsradar kann es zum Beispiel möglich sein, Erfassungspunkte mit einem bekannten Abstand, jedoch ohne einen auflösbaren Azimutwinkel erhalten zu haben. Deshalb wird in Schritt 65, wenn die einzig verfügbaren Erfassungspunkte nicht in der Zone fixiert werden können, ein Eindringungstyp als Unbekannt festgelegt. Andernfalls wird in Schritt 67 festgestellt, ob sämtliche Ymax-Werte (d. h. jeder jeweilige Ymax-Wert von jedem jeweiligen Abtastsatz) kleiner als ein Hinten/Vorn-(H/V-)Schwellenwert sind. Wenn sich sämtliche am weitesten vornliegende Erfassungspunkte in jedem betrachteten Abtastsatz hinter dem H/V-Schwellenwert befinden, wird in Schritt 68 der Eindringungstyp auf Hinten gesetzt.
  • 11 zeigt Zone 12, die eine hintere Region 75, eine vordere Region 76 und eine seitliche Region 77 umfasst, wie sie durch den H/V-Schwellenwert 78 und den Vorn/Seiten-(V/S-)Schwellenwert 79 bestimmt werden. In einer Vorzugsausgestaltung wird mindestens ein H/V-Schwellenwert in Reaktion auf die Geschwindigkeit des Wirtsfahrzeugs eingestellt, da sich der Abstand der vorderen zur hinteren Position, an denen ein stationäres Objekt zuerst erfasst werden kann, mit Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs vergrößert. Der Y-Wert des H/V-Schwellenwerts kann mit der folgenden Gleichung ermittelt werden: Schwellenwert = Grenze – (V·0,044704·R·2),wobei Grenze eine Anfangsposition (vorn) des Schwellenwerts bei geringer Geschwindigkeit, V die Fahrzeuggeschwindigkeit in km/h, 0, 044704 der Umrechnungsfaktor von km/h in cm/ms, R die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Sensors in ms sind und 2 die Möglichkeit erklärt, dass sich ein Objekt bei einem vorherigen Abtastimpuls gerade noch außerhalb der Zone befand. Es kann eine niedrigere Grenze bereitgestellt werden, die vom Y-Wert nicht unterschritten werden kann.
  • Zurückkehrend zu 10: Wenn in Schritt 67 ein Ymax-Wert vor dem H/V-Schwellenwert war, wird in Schritt 70 festgestellt, ob alle Ymin-Werte größer als der H/V-Schwellenwert sind. Wenn nicht, sind die Erfassungspunkte auf beiden Seiten des Schwellenwerts zuerst erschienen und der Eindringungstyp wird in Schritt 65 auf Unbekannt gesetzt (oder bleibt auf Unbekannt). Andernfalls muss jetzt bei der Eindringung zwischen einer vorderen und einer seitlichen Eindringung unterschieden werden (d. h. von vorn eindringende Objekte sollten bereits vom Fahrer gesehen worden sein, seitlich eindringende Objekte können jedoch aus dem toten Winkel des Fahrers kommen). In Schritt 71 wird festgestellt, ob sämtliche Xmin größer als der V/S-Schwellenwert sind. Wenn ja, wird der Eindringungstyp in Schritt 72 auf Seite gesetzt, andernfalls in Schritt 73 auf Vorn.
  • Die (in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung V203-0176 ausführlicher beschriebene) Berechnung zur Ermittlung eines Objektstandorts ist in 12 dargestellt. Der Standorttyp hilft, einen Objektbewegungstyp und/oder einen Objektklassifikationstyp zu ermitteln, wie nachfolgend beschrieben wird. In Schritt 80 wird festgestellt, ob mindestens ein Erfassungspunkt einen feststehenden Standort innerhalb der Zone besitzt. Wenn nicht, wird in Schritt 81 der Standorttyp auf Unbekannt gesetzt und in Schritt 85 der Datensatz aktualisiert.
  • Solange ein feststehender Erfassungspunkt vorhanden ist, wird in Schritt 82 der Y-Koordinatenwert (Ynah) des im Abstand zum Sensorstandort (bei Y = 0) nahestliegenden Erfassungspunkts gefunden. Objekte haben allgemein ihre größte Annäherung zum Fernsensor, wenn sie vom Sensor direkt querab liegen (d. h. eine Linie kreuzen, die senkrecht zur Fahrtrichtung des Wirtsfahrzeugs liegt und am Sensor beginnt). Deshalb wird in Schritt 83 festgestellt, ob Ynah in einem um Y = 0 zentrierten Mittenbereich liegt. Wenn sich Ynah innerhalb dieses Schwellenbereichs befindet, wird der Standorttyp in Schritt 84 auf Auf Mitte gesetzt und in Schritt 85 der Datensatz aktualisiert.
  • Wenn sich Ynah nicht innerhalb des Schwellenbereichs befindet, wird in Schritt 86 festgestellt, ob das Produkt aus Ymax und Ymin kleiner als Null ist (d. h. beide sind positive oder negative Werte von Y). Wenn das so ist, wird in Schritt 87 der Standorttyp auf Übergreifend gesetzt. Wenn nicht auf Übergreifend, vergleicht Schritt 88 einen beliebigen Y-Wert oder einen beliebigen Erfassungspunkt (z. B. Ymax) mit Null, um festzustellen, ob der Standorttyp Vorn (Schritt 89) oder Hinten (Schritt 90) ist.
  • Die Bewegungsentscheidungsstufe ist in 13 detaillierter dargestellt. In Schritt 91 wird festgestellt, ob mindestens ein Erfassungspunkt einen feststehenden Standort innerhalb der Zone besitzt. Wenn nicht, wird in Schritt 92 der Bewegungstyp auf seinen vorherigen Wert gesetzt und in Schritt 93 der Datensatz aktualisiert. Solange ein feststehender Erfassungspunkt vorhanden ist, wird in Schritt 94 festgestellt, ob ein Standorttyp bekannt ist. Wenn nicht, bleibt der Bewegungstyp auf seinem vorherigen Wert.
  • Wenn der Standorttyp bekannt ist, wird in Schritt 95 ein Überschlagswert der Y-Geschwindigkeit (d. h. relative Geschwindigkeit zum Wirtsfahrzeug) ermittelt. Die Y-Geschwindigkeit kann durch Ermittlung der Steigung eines Ymittl (oder Ymax oder Ymin) über eine Vielzahl von Abtastzeitpunkten (d. h. Sätze von Erfassungspunkten) berechnet werden. Mit anderen Worten, es wird ein Mittelwert sämtlicher Y-Werte für einen Satz von Erfassungspunkten an einem Abtastzeitpunkt ermittelt. Danach wird ein zweiter solcher Mittelwert für einen oder mehrere folgende (oder vorherige) Sätze von Erfassungspunkten ermittelt. Die durch die Abtastzeit dividierte Änderung in Y ergibt die Y-Geschwindigkeit. Da sich ein stationäres Objekt mit derselben Relativgeschwindigkeit, jedoch in eine entgegengesetzte Richtung zur Fahrzeugbewegung bewegt, würde seine Y-Geschwindigkeit negativ sein. Deshalb wird in Schritt 96 die Y-Geschwindigkeit mit einem Durchgangsschwellenwert Durchg.Schwellenwert verglichen und wenn sie kleiner (d. h. negativer) als der Schwellenwert ist, wird der Bewegungstyp in Schritt 97 auf Durchgang gesetzt. Der Durchgangsschwellenwert kann vorzugsweise mit nachfolgender Gleichung ermittelt werden: Durchg.Schwellenwert = –V·0,028·R·Toleranzfaktor,wobei 0, 028 der Umrechnungsfaktor von km/h in cm/ms ist und Toleranzfaktor eine Einstellung zur Steuerung darstellt, wie genau die Geschwindigkeiten anzupassen sind.
  • Wie in den Schritten 98 bis 102 dargestellt, kann die Erkennung der anderen Bewegungstypen Kriechen Zurück, Kriechen Vorwärts und Stagnierend mithilfe anderer Schwellenwerte erwünscht sein.
  • Die Objektklassifikationsstufe ist in 14 detaillierter dargestellt. Vorrangiges Ziel ist die Erkennung einer in Verbindung mit dem Zielfahrzeug stehenden Fahrzeugbewegung, wobei jedoch auch andere Klassifikationen, wie z. B. eine Barriere (z. B. Leitplanke oder Zaun), ein kleines feststehendes Objekt (z. B. Mast) oder eine Objektanhäufung (Straßenbäume, erhöhte Randstreifen oder mehrere kleine Objekte) erkannt werden können.
  • In Schritt 110 wird festgestellt, ob eine ausreichende Trefferzahl zur Ermittlung einer Klassifikation existiert. Wenn nicht, behält der Klassentyp in Schritt 111 seinen vorherigen Wert und in Schritt 112 wird der Datensatz aktualisiert. Sind genügend Treffer erfasst worden, wird der Standorttyp des Objekts geprüft. Deshalb wird in Schritt 113 geprüft, ob der Standorttyp Auf Mitte ist. Wenn ja, sollte das Objekt entweder ein Fahrzeug direkt neben dem Wirtsfahrzeug oder eine lange Struktur, wie z. B. eine Leitplanke, sein, da diese Objekte wahrscheinlich die einzigen sind, die eine stark spiegelnde Radarreflexion erzeugen.
  • Ist der Standorttyp Auf Mitte, wird in Schritt 114 festgestellt, ob die Objektgröße größer als ein Größenschwellenwert ist. Die Größe (d. h. das zweidimensionale Gebiet) des Objekts wird vorzugsweise durch Multiplikation der Ausdehnung (d. h. räumliche Streuung) in Y und der Ausdehnung in X (oder anderen geeigneten orthogonalen Richtungen) ermittelt. Die Größe wird beispielsweise mit folgender Gleichung ermittelt: Größe = (Ymax – Ymin)·(Xmax – Xmin)
  • Die Ausdehnungen in X und Y können vorzugsweise über mehrere Sätze von Erfassungspunkten ermittelt werden. Ist die Objektgröße nicht größer als der Größenschwellenwert (d. h. sie ist kleiner), wird die Objektklasse in Schritt 115 auf Barriere gesetzt. Die von einer Barriere, wie z. B. einer Leitplanke, reflektierten Erfassungspunkte übergreifen ein kleineres (z. B. schmaleres) Gebiet als die von einem Fahrzeug reflektierten Punkte, da die Reflexionsfläche eines Fahrzeugs unregelmäßiger ist (z. B. Radkästen, Dachreling, Verglasung usw.). Deshalb kennzeichnet eine großflächigere Objektgröße möglicherweise ein Fahrzeug.
  • Andernfalls wird in Schritt 116 die Stabilität des Größenwerts über der Zeit mit einem Stabilitätsschwellenwert verglichen. Das Maß der Stabilität hängt von der Differenz (Varianz) des Größenwerts von Abtastzeitpunkt zu Abtastzeitpunkt ab, so dass eine höhere Stabilität eine kleinere Zahl bedeutet. Wenn der Stabilitätswert über einem Stabilitätsschwellenwert liegt (d. h. die erfasste Größe schwankt stark von Abtastung zu Abtastung), wird die Objektklasse in Schritt 115 auf Barriere gesetzt.
  • Andernfalls wird in Schritt 117 festgestellt, ob eine Amplitude der abgetasteten Erfassungspunkte größer als ein Schwellenwert ist. Bei Radarsensoren könnte erwartet werden, dass das stärkste Rückführungssignal von flachen ebenen und metallischen Oberflächen, wie denen eines Fahrzeugs oder einer Leitplanke, kommt. In Schritt 114 sollten Leitplanken bereits ausgeschlossen worden sein, so dass Schritt 117 ein guter Indikator für ein Fahrzeug ist, wenn starke Amplitudenreflexionen vorhanden sind. Wenn die Amplitude oder der Amplitudenmittelwert unter einem Amplitudenschwellenwert liegt, wird der Klassentyp in Schritt 115 auf Barriere gesetzt. In einer weiteren Ausgestaltung kann bei der Ermittlung der Amplitude vorzugsweise jeder Amplitudenbeitrag vom Erfassungspunkt mit dem stärksten Rückführungssignal ausgeschlossen werden. Die Unterscheidungswirkung verstärkt sich, wenn starke Spiegelungssignale vermieden werden.
  • Wenn in Schritt 117 eine starke Amplitude gefunden wird, können in Schritt 118 weitere Unterscheidungstests durchgeführt werden. Deshalb wird eine Änderung ΔNah im Abstand des nahestliegenden Erfassungspunkts mit einem jeweiligen Schwellenwert verglichen und wenn sie größer als der Schwellenwert ist, wird der Klassentyp in Schritt 115 auf Barriere gesetzt. Eine Stabilität Yst ab eines bestimmten Y-Werts (z. B. Ymax oder Ymin) zwischen den Abtastzeitpunkten wird mit einem Stabilitätsschwellenwert verglichen und wenn sie größer als der Schwellenwert ist, wird der Klassentyp in Schritt 115 auf Barriere gesetzt. Wenn ΔNah und Yst ab unter ihrem jeweiligen Schwellenwert liegen, wird der Klassentyp in Schritt 120 auf Fahrzeug gesetzt.
  • Wenn der Standorttyp in Schritt 113 nicht Auf Mitte ist, wird in Schritt 121 festgestellt, ob der im Datensatz gespeicherte Standorttyp Hinten oder Vorn ist. Wenn ja, wird in Schritt 122 festgestellt, ob der Bewegungstyp Unbekannt ist. Wenn Unbekannt, behält der Klassentyp in Schritt 111 seinen vorherigen Wert (d. h. wenn der Bewegungstyp für das Objekt zum gegenwärtigen Abtastzeitpunkt nicht bekannt ist, kann ein stationäres Objekt nicht erkannt werden). Wenn der Bewegungstyp bekannt ist, wird in Schritt 123 geprüft, ob der Bewegungstyp Durchgang ist. Wenn ja, wird der Klassentyp in Schritt 124 auf Mast gesetzt. Wenn der Bewegungstyp nicht Durchgang ist, können in Schritt 125 weitere Unterscheidungstests durchgeführt werden. Deshalb wird die Größenstabilität Größenstab. mit einem jeweiligen Größenstabilitätsschwellenwert verglichen und wenn sie größer als der Schwellenwert ist, wird der Klassentyp in Schritt 126 auf Objektanhäufung gesetzt. Die Stabilität Yst ab eines bestimmten Y-Werts (z. B. Ymax oder Ymin) zwischen den Abtastzeitpunkten wird mit einem Y-Stabilitätsschwellenwert verglichen und wenn sie größer als der Schwellenwert ist, wird der Klassentyp in Schritt 126 auf Objektanhäufung gesetzt. Wenn Größenstab. und Yst ab unter ihrem jeweiligen Schwellenwert liegen, wird der Klassentyp in Schritt 120 auf Fahrzeug gesetzt.
  • Wenn der Standorttyp in Schritt 121 nicht Vorn oder Hinten ist, wird in Schritt 127 festgestellt, ob der Standorttyp Übergreifend ist. Wenn nicht, wird in Schritt 111 der Klassentyp auf seinen vorherigen Wert gesetzt. Andernfalls wird in Schritt 128 die Größenstabilität Größenstab. mit dem jeweiligen Schwellenwert verglichen. Wenn sie kleiner als der Schwellenwert ist, wird der Klassentyp in Schritt 120 auf Fahrzeug gesetzt. Andernfalls wird der Klassentyp in Schritt 126 auf Objektanhäufung gesetzt.
  • Die Warnungsverarbeitungsroutine zum Feststellen, ob auf der Basis des Bewegungstyps und/oder des Klassentyps eine Warnung an den Fahrer auszulösen ist oder nicht, ist in den 15a und 15b dargestellt. Eine in 15 verwendete Warnung genannte Logikvariable hat den Wert Freigegeben, wenn sich ein Objekt in der interessierenden Zone befindet und eine Warnung möglicherweise ausgelöst werden sollte, und andernfalls den Wert Gesperrt. Eine als Gefilterte Warnung bezeichnete Logikvariable filtert Fälle aus, bei denen ein stationäres Objekt erfasst wird, und hat deshalb nur den Wert Freigegeben, wenn das erfasste Objekt als Fahrzeug ermittelt worden ist (z. B. in Reaktion auf den Eindringungstyp und/oder den Klassentyp). Außerdem stellen die 15a und 15b ein bewegliches Fenster der Klassentypen innerhalb einer jeweiligen Beobachtungsdauer bereit, so dass die Entscheidung, ob ein Objekt als Fahrzeug bewertet wird, von einem Anteil an den Gesamtklassifikationen abhängt, in dem innerhalb einer Beobachtungsdauer ein Fahrzeug erkannt worden ist.
  • In Schritt 130 wird die Anzahl der aufeinander folgenden Treffer mit der Anzahl der erforderlichen Treffer verglichen. Wenn Aufeinander folg.Treffer nicht größer oder gleich Erford.Treffer ist, werden in Schritt 131 die aufeinander folgenden Fehltreffer mit den erforderlichen Fehltreffern verglichen. Wenn Aufeinander folg.Fehltreffer größer oder gleich Erford.Fehltreffer ist (was bedeutet, dass jedes Objekt, das in der Vergangenheit vorhanden war, verschwunden ist), werden in Schritt 132 Warnung auf Gesperrt gesetzt und sämtliche Typwerte gelöscht. In Schritt 133 wird eine Logikvariable Speicherklasse auf Unbekannt gesetzt und in Schritt 134 wird Gefilterte Warnung auf Gesperrt gesetzt. Speicherklasse wird im Vorzugsverfahren zur Darstellung einer Entscheidung verwendet, bei der ein Objekt eigentlich ein Fahrzeug ist, d. h. entsprechend der gegenwärtigen Beobachtungsdauer, die eine ausgewählte Vielzahl von Abtastzeitpunkten und die entsprechenden einzelnen Klassentypen umfasst.
  • Wenn in Schritt 131 Aufeinander folg.Fehltreffer nicht größer oder gleich Erford.Fehltreffer ist, wird Warnung in Schritt 136 auf seinen vorherigen Wert gesetzt. In Schritt 137 wird festgestellt, ob die vorherige Gefilterte Warnung als Freigegeben gesetzt ist. Wenn nicht, wird die Speicherklasse in Schritt 133 auf Unbekannt gesetzt. Andernfalls wird in Schritt 140 die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitsschwellenwert verglichen.
  • Zurückkehrend zu Schritt 130: Wenn Aufeinander folg.Treffer größer oder gleich Erford.Fehltreffer ist, ist ein Objekt vorhanden und der Wert von Warnung wird in Schritt 138 auf Freigegeben gesetzt. Danach wird in Schritt 140 die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitsschwellenwert verglichen.
  • In der in 15 gezeigten Ausgestaltung wird eine Fahrerwarnung nicht immer ausgelöst, wenn ein Objekt in der interessierenden Zone erfasst wird und sich das Wirtsfahrzeug nicht in Bewegung befindet (im Gegensatz zur Wirtsfahrzeugstatusstufe in 6), obwohl 15 zwecks Einbeziehung dieser Funktion einfach modifiziert werden kann. Stattdessen wird in der bildlich dargestellten Ausgestaltung die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet, um die während des Fahrzeughalts getroffene Entscheidung auszusetzen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht größer oder gleich einem Geschwindigkeitsschwellenwert ist, wird festgestellt, ob der vorherige Wert von Gefilterte Warnung als Freigegeben gesetzt ist, und die Warnungsroutine wird so verlassen, ohne dass Änderungen an den Logikvariablen ausgeführt werden. Wenn Gefilterte Warnung zuvor Gesperrt war, wird die Routine über die Schritte 133 und 134 verlassen; andernfalls wird sie über die Schritte 148 und 149 verlassen.
  • Wenn in Schritt 140 die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich einem Geschwindigkeitsschwellenwert ist, wird in Schritt 142 der vorherige Wert von Gefilterte Warnung ermittelt. Wenn er Gesperrt war (d. h. es wurde noch keine Entscheidung getroffen, ob ein Objekt als Fahrzeug zu speichern ist), wird in Schritt 143 ein prozentualer Fahrzeuganteil (Fahrzeug) berechnet. Das hier verwendete Fahrzeuges bedeutet den prozentualen Anteil der Erfassungen als Klassentyp Fahrzeug innerhalb einer ausgewählten Anzahl von Abtastzeitpunkten. Je höher Fahrzeuges ist, desto höher ist die Sicherheit, dass ein Objekt in der Zone tatsächlich ein Fahrzeug ist. Die Entscheidung, die Objektklasse als ein Fahrzeug einzuschließen, wird durch Vergleich von Fahrzeuges mit einem Schwellenwert getroffen. In Abhängigkeit der ausgewählten Länge der Beobachtungsdauer oder des gegenwärtigen Werts der Speicherklasse wird ein unterschiedlicher Schwellenwert verwendet.
  • Zum Beispiel sollte eine Entscheidung darüber, ob eine Warnung an den Fahrer auszulösen ist, schnell getroffen werden, wenn ein Fahrzeug seitlich oder von hinten in die Zone eindringt, während mehr Zeit für die Entscheidung aufgewendet werden kann, wenn das Objekt von vorn eindringt. Deshalb wird in Schritt 144 festgestellt, ob der Eindringungstyp für das Objekt Seite oder Hinten ist. Wenn ja (was bedeutet, dass eine schnelle Erkennung des Vorhandenseins eines Fahrzeugs erforderlich ist und eine höhere Anzahl falscher Diagnosen toleriert werden kann), wird eine Länge (z. B. die Anzahl der in der Beobachtungsdauer und in der Fahrzeug-Berechnung enthaltenen Abtastzeitpunkte) mit einem festgelegten, als KurzverzögerungAbtastungen bezeichneten Schwellenwert (z. B. etwa 5 Abtastdauern) verglichen. Wenn Länge kleiner als oder gleich KurzverzögerungAbtastungen ist, wird in Schritt 146 ein Faktor auf einen KurzverzögerungFaktor gesetzt. KurzverzögerungFaktor kann einen Wert annehmen, durch den eine großzügige Entscheidung darüber getroffen wird, ob ein Objekt ein Fahrzeug ist (z. B. im Bereich von etwa 40 % bis etwa 60 %). Fahrzeuges wird in Schritt 147 mit dem Faktor verglichen.
  • Wenn in Schritt 147 Fahrzeuges kleiner als Faktor ist, wird Speicherklasse in Schritt 133 auf Unbekannt gesetzt und Gefilterte Warnung in Schritt 134 auf Gesperrt. Wenn in Schritt 147 Fahrzeuges größer als oder gleich Faktor ist, wird Speicherklasse in Schritt 148 auf Fahrzeug gesetzt und Gefilterte Warnung in Schritt 149 auf Freigegeben.
  • Wenn in Schritt 144 der Eindringungstyp nicht Seite oder Hinten ist (d. h. das Objekt dringt in die vordere Region ein und es ist mehr Zeit zum Treffen einer Entscheidung), wird in Schritt 150 festgestellt, ob Länge eine festgelegte Anzahl von Abtastungen LangverzögerungAbtastungen (z. B. etwa 30 Abtastungen) erreicht hat. Wenn ja, wird in Schritt 151 geprüft, dass Länge nicht eine besonders große Abtastanzahl GrenzanzahlAbtastungen überschreitet. Wenn sie nicht überschritten ist, wird Faktor in Schritt 152 auf einen LangverzögerungFaktor gesetzt und in Schritt 147 wird Fahrzeuges mit LangverzögerungFaktor verglichen. LangverzögerungFaktor kann einen vorsichtigeren Wert (z. B. im Bereich von etwa 60 % bis etwa 80 %) annehmen.
  • Wenn Länge in Schritt 150 kleiner als LangverzögerungAbtastungen oder in Schritt 151 größer als GrenzanzahlAbtastungen ist, erfolgt über Punkt B ein Rücksprung zu den Schritten 133 und 134, so dass die Logikvariablen Speicherklasse oder Gefilterte Warnung nicht geändert werden.
  • Wenn in Schritt 142 festgestellt wird, dass der vorherige Wert von Gefilterte Warnung auf Freigegeben gesetzt ist, wird in Schritt 153 Fahrzeuges berechnet. In diesem Fall ist die Entscheidung bereits getroffen worden, dass das Objekt ein Fahrzeug ist. Diese Entscheidung kann ständig überprüft werden, sollte jedoch nicht rückgängig gemacht werden, sofern nicht eine wesentliche Anzahl von Einzelabtastungen bei der Klassifizierung des Objekts als Fahrzeug versagen. In Schritt 154 wird festgestellt, ob Länge größer als oder gleich einer festgelegten Abtastanzahl ResetAbtastungen ist. Stehen genügend Abtastungen zur Verfügung, wird in Schritt 155 Faktor auf einen ResetFaktor gesetzt. ResetFaktor kann zum Beispiel auf 33 % gesetzt werden, so dass über zwei Drittel der Klassentypen anders als Fahrzeug sein müssten, bevor eine zum Fahrzeug gleiche Speicherklasse auf Unbekannt geändert werden würde.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung könnten Inputs von einem Lenkradsensor verwenden, um Fälle zu erkennen, bei denen ein stationäres Objekt an einer anderen als der vorderen Region in die Erfassungszone eindringen könnte, weil eine enge Kurve befahren wird.
  • 16 zeigt ein Blockschaubild, das einen an einen Sensordatenprozessor 161 gekoppelten Sensor 160, wie z. B. einen Radarfernsensor, umfasst, der eine Linse, eine Antenne und einen Sendeempfänger enthält. Die unbehandelten Daten vom Sensor 160 werden durch den Prozessor 161 verarbeitet, um sämtliche Streuungen innerhalb des Sensorblickfelds zu ermitteln und vorzugsweise einen Satz von Erfassungspunkten zu erzeugen, der für jeden Erfassungspunkt einen Abstand, eine Geschwindigkeit, eine Strahlposition, eine Rückführungssignalstärke und eine Zeitmarkeninformation enthält. Diese Informationen werden einem Zielverfolgungsprozessor 162 und/oder einem Bewertungsprozessor 163 bereitgestellt, die mindestens einen Standorttyp für jeden Satz von Erfassungspunkten festlegen und den Standorttyp mit anderen Informationen (wie z. B. Zielverfolgungstyp und Klassentyp) verwenden, um einzuschätzen, ob ein Warnmechanismus 164, der visuelle oder auditive Melder einer Warnung (z. B. ein Warnlicht auf einer Instrumententafel oder ein Warnsummer) enthalten kann, auszulösen ist. Beurteilungsinformationen können außerdem an ein Rückhaltesystem 165 zwecks Erleichterung von Pre-Crash-Maßnahmen, wie z. B. Sitzgurtvorspannung oder Airbageinsatz, geliefert werden.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Klassifizierung eines Objekttyps eines von einem Fernsensor abgetasteten 3D-Objekts an einer Seite eines Transportfahrzeugs, wobei sich das Transportfahrzeug entlang einer von vorn nach hinten verlaufenden Richtungsachse bewegt und mit einem an einen festgelegten Bezugspunkt montierten Fernsensor ausgestattet ist, die Schritte umfassend: – Erkennen eines größtenteils an der Seite des Transportfahrzeugs befindlichen Satzes von Erfassungspunkten mithilfe des Fernsensors; – Erkennen eines dem Fernsensor nahestliegenden der Erfassungspunkte; – wenn sich der nahestliegende der Erfassungspunkte in einer größtenteils senkrechten Richtung vom Fernsensor befindet, dann: – Ermittlung einer Größe des Objekts in Reaktion auf ein durch Standorte des Satzes der Erfassungspunkte definiertes Gebiet; – Vergleichen der Größe des Objekts mit einem Größenschwellenwert; – wenn die Größe kleiner als der Größenschwellenwert ist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Größe größer als der Größenschwellenwert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gebiet in Reaktion auf eine räumliche Streuung der Erfassungspunkte in zwei orthogonalen Richtungen ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Klassifizierungsschritt außerdem umfasst: – Vergleichen einer Stabilität der Größe über eine Vielzahl von Abtastzeitpunkten mit einem Stabilitätsschwellenwert und, wenn die Stabilität eine Instabilität über dem Stabilitätsschwellenwert aufweist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Stabilität eine Instabilität kleiner als den Stabilitätsschwellenwert anzeigt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Klassifizierungsschritt außerdem umfasst: – Vergleichen einer Amplitude der Sensordaten mit einem Amplitudenschwellenwert und, wenn die Amplitude kleiner als der Amplitudenschwellenwert ist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Amplitude größer als der Amplitudenschwellenwert ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Amplitude den nahestliegenden der Erfassungspunkte ausschließt, wenn er sich in einer größtenteils senkrechten Richtung zum Fernsensor befindet.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Klassifizierungsschritt außerdem umfasst: – Vergleichen einer Nahestliegender-Punkt-Abstandsstabilität mit einem Nähestabilitätsschwellenwert und, wenn die Nahestliegender-Punkt-Abstandsstabilität eine Instabilität über dem Nähestabilitätsschwellenwert aufweist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Nahestliegender-Punkt-Abstandsstabilität eine Instabilität kleiner als der Nähestabilitätsschwellenwert aufweist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Klassifizierungsschritt außerdem umfasst: – Vergleichen einer Kantenstabilität mit einem Kantenstabilitätsschwellenwert und, wenn die Kantenstabilität eine Instabilität über dem Kantenstabilitätsschwellenwert aufweist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Kantenstabilität eine Instabilität kleiner als der Kantenstabilitätsschwellenwert aufweist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Kantenstabilität in Reaktion auf eine Änderung in einem Vorn-bis-Hinten-Standort eines Extremitätenerfassungspunkts über einer Vielzahl von Abtastzeitpunkten ermittelt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Extremitätenerfassungspunkt aus der einen maximal vorderen Punkt, einen maximal hinteren Punkt und einen dem Fernsensor nahestliegenden Punkt umfassenden Gruppe ausgewählt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Klassifizierungsschritt außerdem umfasst: – wenn sich der nahestliegende der Erfassungspunkte nicht in einer größtenteils senkrechten Richtung vom Fernsensor befindet, dann Vergleichen einer Stabilität der Größe über eine Vielzahl von Abtastzeitpunkten mit einem Größenstabilitätsschwellenwert und, wenn die Größenstabilität eine Instabilität über dem Größenstabilitätsschwellenwert aufweist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Größenstabilität eine Instabilität kleiner als der Größenstabilitätsschwellenwert anzeigt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Klassifizierungsschritt außerdem umfasst: – wenn sich der Nahestliegende der Erfassungspunkte nicht in einer größtenteils senkrechten Richtung zum Fernsensor befindet, dann: – Ermittlung einer Bewegungsgeschwindigkeit eines ausgewählten Objektpunkts zwischen separaten Sätzen der Erfassungspunkte; – Vergleichen der Bewegungsgeschwindigkeit mit einem in Reaktion auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelten Bewegungsschwellenwert; – wenn der Vergleich zeigt, dass sich das Objekt mit einer gleichen oder größeren Relativgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, jedoch in entgegengesetzte Richtung bewegt, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei, wenn der Vergleich anzeigt, dass sich das Objekt nicht mit einer gleichen oder größeren Relativgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, jedoch in entgegengesetzte Richtung bewegt, ein Vergleichen einer Kantenstabilität mit einem Kantenstabilitätsschwellenwert erfolgt und, wenn die Kantenstabilität eine Instabilität über dem Kantenstabilitätsschwellenwert aufweist, Klassifizieren des Objekts als ein stationäres Objekt.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, außerdem umfassend den Schritt der Klassifizierung des Objekts als ein sich bewegendes Fahrzeug, wenn die Kantenstabilität eine Instabilität kleiner als der Kantenstabilitätsschwellenwert ist.
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