DE102021004068A1 - Method for operating an assistance system for speed-dependent distance control of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems (2) zur geschwindigkeitsabhängigen Abstandsregelung eines Fahrzeuges (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- ein fahrzeugseitig erfasstes jeweiliges Objekt einer Objektklasse und einer Position in einer Bildebene erfasster optischer Signale zugeordnet wird, wobei als Objekte zumindest vorausfahrende Fahrzeuge (3) klassifiziert werden,- basierend auf Bildinformationen und der dem jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeug (3) zugeordneten Position eine Reihenfolge der vorausfahrenden Fahrzeuge (3) extrahiert wird,- ausgegebene Lichtsignale (S) von Fahrtrichtungsanzeigern (3.1), Bremsleuchten (3.2) und/oder weiteren Beleuchtungseinheiten der vorausfahrenden Fahrzeuge (3) mittels eines Filters aus den optischen Signale extrahiert und einem entsprechenden vorausfahrenden Fahrzeug (3) als Lichtsignalinformation zugeordnet werden,- einem zumindest anhand eines mittels eines Verfahrens des maschinellen Lernens trainierten Modells (M) zur Rückstauwellenprognose zumindest eine örtlich-zeitliche Lichtsignalinformation der vorausfahrenden Fahrzeuge (3) als modellseitige Eingangsinformation zur Prognose eines Zeitpunktes eines manuell oder automatisch eingeleiteten Bremseingriffes zugeführt wird und- mittels des Assistenzsystems (2) in Abhängigkeit des prognostizierten Zeitpunktes des manuell oder automatisch eingeleiteten Bremseingriffes des vorausfahrenden Fahrzeuges (3) eine Verzögerung des Fahrzeuges (1) automatisch eingeleitet wird.The invention relates to a method for operating an assistance system (2) for speed-dependent distance control of a vehicle (1). According to the invention, it is provided that - a respective object detected on the vehicle side is assigned to an object class and a position in an image plane of detected optical signals, with at least vehicles (3) traveling ahead being classified as objects, - based on image information and the vehicle (3) traveling ahead. assigned position a sequence of the vehicles ahead is extracted, - output light signals (S) from direction indicators (3.1), brake lights (3.2) and / or other lighting units of the vehicles ahead (3) extracted from the optical signals by means of a filter and a corresponding preceding vehicle (3) are assigned as light signal information, at least one spatial and temporal light signal information of the preceding vehicles (3) as a model-side egg to at least one based on a model (M) trained by means of a machine learning method for backwater forecasting Input information for predicting a point in time of a manually or automatically initiated braking intervention is supplied and - by means of the assistance system (2), depending on the predicted point in time of the manually or automatically initiated braking intervention of the vehicle in front (3), a deceleration of the vehicle (1) is automatically initiated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur geschwindigkeitsabhängigen Abstandsregelung eines Fahrzeuges mit einer Umgebungssensorik, mittels welcher fortlaufend Signale erfasst werden, anhand welcher eine Umgebung und sich in dieser befindende Objekte detektiert werden.The invention relates to a method for operating an assistance system for speed-dependent distance control of a vehicle with an environment sensor system, by means of which signals are continuously recorded, with the aid of which an environment and objects located in it are detected.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur geschwindigkeitsabhängigen Abstandsregelung eines Fahrzeuges anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for operating an assistance system for speed-dependent distance control of a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.
In einem Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur geschwindigkeitsabhängigen Abstandsregelung eines Fahrzeuges mit einer Umgebungssensorik werden mittels dieser fortlaufend optische Signale erfasst, anhand welcher eine Umgebung und sich in dieser befindende Objekte detektiert werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein erfasstes jeweiliges Objekt einer Objektklasse und einer Position in einer Bildebene der erfassten optischen Signale zugeordnet wird, wobei als Objekte zumindest vorausfahrende Fahrzeuge klassifiziert werden. Basierend auf Bildinformationen und der dem jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeug zugeordneten Position wird eine Reihenfolge der vorausfahrenden Fahrzeuge extrahiert und ausgegebene Lichtsignale von Fahrtrichtungsanzeigern, Bremsleuchten und/oder weiteren Beleuchtungseinheiten, wie z. B. einem Rückfahrlicht, einer Nebelschlussleuchte etc., der vorausfahrenden Fahrzeuge werden mittels zumindest eines Filters aus den optischen Signale extrahiert und einem entsprechenden vorausfahrenden Fahrzeug als Lichtsignalinformation zugeordnet. Weiterhin sieht das Verfahren vor, dass einem zumindest anhand eines mittels eines Verfahrens des maschinellen Lernens trainierten Modells zur Rückstauwellenprognose zumindest eine örtlich-zeitliche Lichtsignalinformation der vorausfahrenden Fahrzeuge als modellseitige Eingangsinformation zur Prognose eines Zeitpunktes eines manuell oder automatisch eingeleiteten Bremseingriffes zugeführt wird und mittels des Assistenzsystems in Abhängigkeit des prognostizierten Zeitpunktes des manuell oder automatisch eingeleiteten Bremseingriffes des vorausfahrenden Fahrzeuges eine Verzögerung des Fahrzeuges automatisch eingeleitet wird.In a method for operating an assistance system for speed-dependent distance control of a vehicle with an environment sensor system, optical signals are continuously recorded by means of this system, with the aid of which an environment and objects located in it are detected. According to the invention, it is provided that a detected respective object is assigned to an object class and a position in an image plane of the detected optical signals, with at least vehicles traveling ahead being classified as objects. Based on image information and the position assigned to the respective preceding vehicle, a sequence of the preceding vehicles is extracted and output light signals from direction indicators, brake lights and / or other lighting units, such as. B. a reversing light, a rear fog light, etc., the vehicles ahead are extracted from the optical signals by means of at least one filter and assigned to a corresponding vehicle ahead as light signal information. Furthermore, the method provides that at least one local-temporal light signal information of the vehicles driving ahead is fed to a model trained by means of a machine learning method for backwater wave prediction as model-side input information for predicting a point in time of a manually or automatically initiated braking intervention and by means of the assistance system in Depending on the predicted point in time of the manually or automatically initiated braking intervention of the vehicle in front, a deceleration of the vehicle is initiated automatically.
Durch Anwendung des Verfahrens kann eine Sicherheit im Straßenverkehr erheblich erhöht werden, indem eine Assistenzfunktion des Assistenzsystems durch zusätzlich geschätzte Informationen in Bezug auf eine Dynamik mehrerer vorausfahrender Fahrzeuge erweitert und somit eine weitestgehend dauerhaft stabile Abstandsregelung sichergestellt werden kann.By using the method, road traffic safety can be significantly increased by expanding an assistance function of the assistance system through additionally estimated information relating to the dynamics of several vehicles driving ahead, thus ensuring a largely permanently stable distance control.
Mittels des Verfahrens kann ein Bedarf einer zum Fahrbetrieb erforderlichen Energie, insbesondere von Kraftstoff und/oder elektrischer Energie, durch eine optimierte Abstandsregelautomatik verringert werden, da ein Bremsvorgang durch eine verhältnismäßig frühzeitige Verringerung einer Fahrzeugbeschleunigung weitestgehend verhindert werden kann.The method can be used to reduce the energy required for driving, in particular fuel and / or electrical energy, by means of an optimized automatic distance control system, since a braking process can be largely prevented by a relatively early reduction in vehicle acceleration.
Durch das Verfahren kann somit ein Fahrkomfort für Insassen gesteigert werden, da aufgrund der optimierten Abstandsregelautomatik eine Anzahl vergleichsweise starker Bremsmanöver oder gegebenenfalls Notbremsmanöver reduziert werden kann.The method can thus increase driving comfort for occupants, since a number of comparatively strong braking maneuvers or, if necessary, emergency braking maneuvers can be reduced due to the optimized automatic distance control system.
Zudem können durch Anwendung des Verfahrens ein Fahrerlebnis und ein Wohlbefinden von Fahrzeuginsassen durch eine präventive sicherheitserhöhende Informationsverarbeitung, insbesondere mit digitalen Mitteln, gesteigert werden.In addition, by using the method, a driving experience and the well-being of vehicle occupants can be increased through preventive, safety-increasing information processing, in particular with digital means.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines Assistenzsystems zur geschwindigkeitsabhängigen Abstandsregelung, -
2 schematisch das einer Reihe vorausfahrender Fahrzeuge folgende Fahrzeug und -
3 schematisch anhand von Abbildungen einen Ablauf des Verfahrens.
-
1 schematically a vehicle with a device for carrying out a method for operating an assistance system for speed-dependent distance control, -
2 schematically the vehicle following a number of vehicles in front and -
3 schematically a sequence of the process based on images.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
Das Fahrzeug
Im Allgemeinen ist eine Funktion des Assistenzsystems
Hierbei stellt der Fahrer
Verzögert das vorausfahrende Fahrzeug
Um vergleichsweise abrupt durchgeführte Bremseingriffe des Assistenzsystems
Im Fahrbetrieb des Fahrzeuges
Darüber hinaus werden der Steuereinheit
In der Steuereinheit
Die Kamera
Gemäß dem in
Auf Basis der Bilddaten, der Position sowie einer pixelgenauen Form der vorausfahrenden Fahrzeuge
Alternativ oder zusätzlich können aus erkannten Formen der erfassten vorausfahrenden Fahrzeuge
In einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausführung können Tiefeninformationen genutzt werden, um eine Reihenfolge der Objekte, d. h. der vorausfahrenden Fahrzeuge
Auf Basis erkannter Fahrzeugbereiche in einer Bildebene der aufgenommenen Bilddaten, perspektivischer Größenrelationen, Überdeckungsgeraden und/oder Tiefeninformationen wird die Reihenfolge der vorausfahrenden Fahrzeuge
Lichtsignale S, wie beispielsweise von einem Fahrtrichtungsanzeiger
Basierend auf diesen Informationen können beispielsweise Klassifikationen, z. B. auf Grundlage tiefer gefalteter neuronaler Netze, und/oder Farbfilter auf diese Bildbereiche angewendet werden, um aktivierte Fahrtrichtungsanzeiger
Die Informationen können in einem binären 3-dimensionalen Feld von Dimensionen
- a) von Fahrzeugnummem in der Reihenfolge,
- b) frühere diskredierte Zeitpunkte sowie
- c) binär kodierten Lichtsignalen S, insbesondere in Bezug auf einen Zustand der
- a) of vehicle numbers in the order,
- b) earlier disputed times as well as
- c) binary coded light signals S, in particular with regard to a state of the
Bremsleuchten
Alternativ können Lichtsignale S und Kombinationen von Lichtsignalen S gemeinsam kodiert werden, so dass die Informationen in einer örtlich-zeitlichen 2-dimensionalen Matrix dargestellt werden können.Alternatively, light signals S and combinations of light signals S can be coded together so that the information can be represented in a spatio-temporal 2-dimensional matrix.
Mittels Verfahren des maschinellen Lernens, z. B. mittels neuronaler Netze, Entscheidungsbäumen etc. wird in der Steuereinheit
Überschreitet eine Vorhersagegenauigkeit des Modells M einen vorgegebenen Schwellwert, kann das Modell M zur Vorhersage eines Bremseingriffes angewendet werden und somit eine Regelung des Assistenzsystems
Da das Assistenzsystem darüber informiert wird, dass es zu einem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt einen Bremseingriff vornimmt, kann diese Information in dem Assistenzsystem
Das Modell M kann insbesondere während einer Entwicklung mit Trainingsdaten trainiert werden und/oder mit Daten weiterer Fahrzeuge
In einer möglichen Ausführung des Verfahrens kann ein individuelles Fahrerbremsverhalten bei Rückstauwellen durch das Modell M erlernt und durch das Assistenzsystem imitiert werden. Dazu wird das Modell M nur mit Beispielen manueller Bremseingriffe aufgrund vorausfahrender Fahrzeuge
Eine weitere mögliche Ausführung sieht vor, dass aus den örtlich-zeitlichen Lichtsignalinformationen auch eine analytische funktionale Approximation der Rückstauwellenprognose abgeleitet werden. Allerdings führen Wahrscheinlichkeitsverteilungen, um die geschätzten Relativpositionen sowie Relativgeschwindigkeiten der vorausfahrenden Fahrzeuge
In der ersten Abbildung A1 der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- 2021-08-06 DE DE102021004068.6A patent/DE102021004068A1/en active Pending
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