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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugumgebung, bei dem mittels eines Umgebungssensors aktuelle lokale Umgebungsdaten ermittelt werden.
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Aus der
DE 10 2009 024 131 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrspur für ein Fahrzeug aus Aufnahmen einer Umgebung des Fahrzeugs bekannt. Die Aufnahmen werden mittels eines am Fahrzeug angeordneten Bildsensors aufgenommen, wobei eine Plausibilität der aus den Aufnahmen des Bildsensors ermittelten Fahrspur geprüft wird, indem aus den Aufnahmen des Bildsensors Krümmungswerte einer Fahrspurkrümmung ermittelt und mit Vergleichswerten der Fahrspurkrümmung verglichen werden, die aus fahrdynamischen Daten ermittelt werden. Die ermittelten Fahrspurdaten werden zum Betrieb einer Fahrassistenzvorrichtung verwendet, wobei die Fahrerassistenzvorrichtung eine Längsregelung und eine Querreglung des Fahrzeugs unterstützt.
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Die
DE 100 36 042 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung der Lage eines Kraftfahrzeugs in Bezug auf eine Fahrspur, wobei mittels einer mit einem Navigationssystem gekoppelten digitalen Straßenkarte eine erste Zuordnung des Kraftfahrzeugs zu einer Straße vorgenommen wird. Diese erste Zuordnung wird durch eine nachfolgende Bestimmung der Entfernung des Kraftfahrzeugs zum Straßenrand mittels eines entfernungsauflösenden Sensors präzisiert, wobei zur Bestimmung der Entfernung zum Straßenrand eine Signatur des Empfangssignals des entfernungsauflösenden Sensors ausgewertet wird. Aus der zeitlichen Abfolge der Entfernungsinformation wird weiterhin der Straßenverlauf ermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugumgebung anzugeben. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung des Verfahrens anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Hinsichtlich der Verwendung wird die Aufgabe durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugumgebung werden mittels eines Umgebungssensors aktuelle lokale Umgebungsdaten ermittelt.
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Erfindungsgemäß werden aus den aktuellen lokalen Umgebungsdaten Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt und aus einer Sequenz der aktuellen lokalen Umgebungsdaten wird eine aktuelle lokale Umgebungskarte des Fahrzeugs erzeugt, wobei anhand eines Vergleichs der aktuellen lokalen Umgebungskarte mit aus einer digitalen Straßenkarte ausgelesenen Kartendaten ein Fahrspurverlauf und eine Position der Objekte bezüglich des Fahrspurverlaufs ermittelt werden.
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Der Fahrspurverlauf umfasst dabei sowohl vergangenheitsbezogene Daten als auch einen zukünftigen Fahrspurverlauf, welcher aus der Erfassung der Umgebung mittels des Umgebungssensors resultiert.
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Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert in vorteilhafter Weise, dass die Positionen der Objekte durch den Vergleich der aktuellen lokalen Umgebungskarte mit den Kartendaten besonders genau erfassbar sind. Somit kann insbesondere besonders einfach und genau erfasst werden, auf welcher Fahrspur sich die Objekte befinden. Das heißt, es ist in besonders vorteilhafter Weise möglich, unabhängig davon, wie der Fahrspurverlauf ausgebildet ist, die Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen und anschließend dem Fahrspurverlauf zuzuordnen. Somit ist in einfacher Weise ermittelbar, welches Gefahrenpotenzial für die Objekte vom Fahrzeug und welches Gefahrenpotential für das Fahrzeug von den Objekten ausgeht.
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Insbesondere bei einer Verwendung des anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Fahrspurverlaufs zur automatischen Längssteuerung und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs, vorzugsweise bei einer Verwendung für so genannte adaptive Geschwindigkeitsregelsysteme, ist es in einfacher und sicherer Weise möglich, ein relevantes Zielfahrzeug zu ermittelt, in dessen Abhängigkeit die Längssteuerung und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs erfolgt. Landstraßen zeichnen sich häufig durch einen Fahrspurverlauf aus, bei welchem Übergangsbögen keinen definierten Verlauf gemäß so genannter Klothoiden aufweisen. Derartige Fahrspurverläufe können im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zuverlässig ermittelt werden, so dass die Längssteuerung und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs auch auf Landstraßen sicher und komfortabel erfolgen kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Fahrzeugumgebung, und
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2 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zur Bestimmung eines Fahrspurverlaufs für ein Fahrzeug.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung einer Fahrzeugumgebung dargestellt.
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Anhand der von der Vorrichtung 1 erfassten Daten der Fahrzeugumgebung wird eine Fahrerassistenzvorrichtung 5 gesteuert, wobei mittels der Fahrerassistenzvorrichtung 5 eine automatische Längssteuerung und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs ausgeführt wird.
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Bei der Fahrerassistenzvorrichtung 5 handelt es sich insbesondere um ein so genanntes adaptives Geschwindigkeitsregelsystem zur Anpassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit an gegebene Fahrsituationen. Hierzu stellt ein Fahrer des Fahrzeugs wunschgemäß über eine Bedieneinheit, welche sich insbesondere in Lenkradnähe befindet, sowohl die Fahrzeugsgeschwindigkeit als auch einen Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ein.
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Durch Auswerten der Fahrzeugumgebung wird das Fahrzeug automatisch mittels der Fahrerassistenzvorrichtung 5 beschleunigt oder verzögert. Durch Betätigen der Bedieneinheit oder des Bremspedals kann der Fahrer die Fahrerassistenzvorrichtung 5 jederzeit deaktivieren. Weiterhin ist es möglich, dass insbesondere im Fall einer hohen Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden oder stehenden Fahrzeug automatisch eine Notfallbremsung eingeleitet wird. Das adaptive Geschwindigkeitsregelsystem stellt somit nicht nur einen Komfortgewinn dar, sondern trägt auch aktiv zur Sicherheit im Straßenverkehr bei.
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Für die Funktionalität der Abstandsregelung ist eine Erkennung relevanter Objekte O1 bis On, insbesondere eines relevanten Zielfahrzeugs in der Umgebung des Fahrzeugs entscheidend, an dem sich die Regelung orientiert. Deshalb werden zunächst Objekte O1 bis On in der relevanten Umgebung des Fahrzeugs erkannt und anschließend wird anhand des Fahrspurverlaufs FV zugeordnet, welches der erkannten Objekte O1 bis On als Zielobjekt auszuwählen ist.
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Autobahnen und Kraftfahrtstraßen sind gemäß gesetzlicher Vorschriften derart konstruiert, dass Übergangsbögen einen definierten Verlauf gemäß so genannter Klothoide aufweisen. Somit sind Parameter des aktuellen Fahrspurverlauf FV zuverlässig schätzbar und es kann entschieden werden, auf welcher Fahrspur sich ein vorausfahrendes Fahrzeug befindet. Da für Landstraßen kein definierter Verlauf vorgegeben ist, ist es zunächst nicht möglich, bei einem detektierten vorausfahrenden Fahrzeug zu entschieden, ob es sich auf der eigenen Fahrspur oder einer anderen Fahrspur befindet und ob es damit als Zielobjekt in Frage kommt oder nicht.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auch in derartigen Situationen möglich, zuverlässig die Relevanz der Objekte O1 bis On zu ermitteln. Diese Ermittlung erfolgt insbesondere mittels der dargestellten Vorrichtung 1.
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Die Vorrichtung 1 umfasst einen Umgebungssensor 2, mittels welchem aktuelle lokale Umgebungsdaten UD1 einer Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden. Bei dem Umgebungssensor 2 handelt es insbesondere um einen bildgebenden Radarsensor, einen Lidarsensor und/oder eine Kamera. Der Umgebungssensor 2 ist alternativ ein entfernungsauflösender Sensor, welcher als Radarsensor, Kamera, Stereokamera und/oder anderer bildgebender Sensor ausgebildet ist.
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Aus den aktuellen lokalen Umgebungsdaten UD1 werden Objekte O1 bis On in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt. Weiterhin liefert der Umgebungssensor 2 zu jedem Messzeitpunkt ein Abbild der Umgebung des Fahrzeugs, wobei aus einer Sequenz zeitlich nacheinander erfasster aktueller lokaler Umgebungsdaten UD1, d. h. der Abbilder der Umgebung, eine aktuelle lokale Umgebungskarte UK des Fahrzeugs erzeugt wird.
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Um einen Fahrspurverlauf FV einer vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahn zu ermitteln, wird die aktuelle lokale Umgebungskarte UK mit aus einer digitalen Straßenkarte einer Navigationsvorrichtung 3 ausgelesenen Kartendaten KD verglichen. Dabei wird insbesondere der Fahrspurverlauf FV im Bezug auf das Fahrzeug bestimmt.
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Zusätzlich werden bei der Ermittlung des Fahrspurverlaufs FV Fahrdynamikdaten FDD des Fahrzeugs berücksichtigt. Ein Ausführungsbeispiel der Berücksichtung dieser Fahrdynamikdaten FDD ist in 2 näher dargestellt und beschrieben. Die Fahrdynamikdaten FDD werden mittels verschiedener am Fahrzeug befindlicher Sensoren 4, insbesondere Sensoren 4 eines Elektronischen Stabilitätsprogramms, eines Bremsassistenzsystems und/oder weiterer Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme erfasst und umfassen eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugquerbeschleunigung, eine Fahrzeuglängsbeschleunigung, einen Lenkwinkel, einen Gierwinkel und/oder weitere Daten.
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Aus dem Fahrspurverlauf FV und den aus den aktuellen lokalen Umgebungsdaten UD1 ermittelten Objekten O1 bis On werden mittels des Vergleichs der aktuellen lokalen Umgebungskarte UK mit den Kartendaten KD Positionen POS1 bis POSn der auf der Fahrbahn befindlichen Objekte O1 bis On ermittelt. Das heißt, insbesondere andere Verkehrsteilnehmer lassen sich somit durch Verknüpfen dieser Informationen dem Fahrspurverlauf FV zuordnen. Damit sind die Positionen POS1 bis POSn dieser Objekte O1 bis On nicht nur relativ zum eigenen Fahrzeug bekannt, sondern auch relativ zum Verlauf der Fahrbahn. Somit kann entschieden werden, ob die Objekte O1 bis On sich auf der eigenen Fahrspur oder einer anderen Fahrspur befinden und somit als relevante Zielobjekte in Frage kommen oder nicht.
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Anhand der Position der Objekte O1 bis On werden ein insbesondere vom Fahrzeug ausgehendes Gefahrenpotenzial für die Objekte O1 bis On und/oder ein von den Objekten O1 bis On ausgehendes Gefahrenpotenzial für das Fahrzeug ermittelt und in Abhängigkeit dieser werden verschiedene Aktionen mittels der Fahrerassistenzvorrichtung 5, insbesondere die automatische Längssteuerung und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs, ausgeführt.
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Wurden eines oder mehrere der Objekte O1 bis On als relevantes Zielobjekt erkannt, wird mittels der als adaptives Geschwindigkeitsregelsystem ausgebildeten Fahrerassistenzvorrichtung 5 die Fahrzeugeigengeschwindigkeit durch automatischen Eingriff in die Brems- bzw. Beschleunigungsregelung des Fahrzeugs derart angepasst, dass ein gewünschter und/oder gesetzlich vorgeschriebener Mindestabstand zum Zielobjekt eingehalten wird. Darüber hinaus können entgegenkommende Fahrzeuge, beispielsweise während ihres Überholvorgangs, in die Geschwindigkeitsregelung miteinbezogen werden, um so potentiell gefährliche Situationen zu entschärfen. Entscheidend für die Grundfunktion des adaptiven Geschwindigkeitsregelsystems ist, dass nur solche Objekte O1 bis On berücksichtigt werden, die sich auf der eigenen Fahrspur befinden. Objekte O1 bis On auf anderen Fahrspuren, anderen Straßen, welche beispielsweise parallel zur eigenen Straße verlaufen, auf Feldwegen, Abbiegespuren und anderen Verkehrswegen sind für den Betrieb des adaptiven Geschwindigkeitsregelsystems nicht relevant und werden deshalb nicht berücksichtigt.
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Weiterhin werden vorzugsweise bei der Erstellung der lokalen Umgebungskarte UK zusätzlich die Bildinformation einer Kamera berücksichtigt und die Kamera wird zur Detektion von Fußgängern in der Szenerie benutzt. Somit ist es möglich, insbesondere in hohen Entfernungen vor dem Fahrzeug durch den genauen Abgleich der aktuellen lokalen Umgebungskarte UK mit den Kartendaten KD auch Positionen der Fußgänger relativ zum Straßenrand zu bestimmen. Diese Positionen werden zusätzlich bei der Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und bei Eingriffen in die Brems- bzw. Beschleunigungsregelung berücksichtigt. Dies ist vor allem auch im Hinblick auf Überholvorgänge von Vorteil.
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Andererseits liefert der Abgleich der aktuellen lokalen Umgebungskarte UK mit den Kartendaten KD hochgenaue Daten über den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlauf, da aufgrund des Abgleichs eine sehr genaue Positionierung auf der digitalen Karte möglich ist. Sollte kein Zielobjekt vor dem Fahrzeug vorhanden sein, werden die aus dem Abgleich resultierenden Daten dazu verwendet, die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs an die Straßengeometrie und/oder an Geschwindigkeitsbegrenzungen derart anzupassen, dass stets ein sanfter Übergang zwischen den Zielgeschwindigkeiten hergestellt wird. Aufgrund der verfügbaren hochgenauen Informationen über den Fahrspurverlauf FV kann diese Anpassung bei sehr hoher Qualität und Sicherheit erfolgen. Darüber hinaus ist es möglich, auch vorausschauend die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu adaptieren, beispielsweise aufgrund der Information der übernächsten oder weiter vorne liegenden Kurvenkrümmungen, da nicht nur die Krümmung des direkt vor dem Fahrzeug liegenden Kurvenausschnittes berücksichtigt wird.
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Durch die zusätzliche Verfügbarkeit von Steigungsdaten in den Kartendaten KD wird darüber hinaus vorzugsweise zur Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit an die Steigungssituation oder Gefällesituation verwendet, so dass ein kraftstoffsparender Betrieb des Fahrzeugs realisierbar ist. Dabei ist es möglich, nicht nur die direkt vor dem Fahrzeug befindliche Steigung oder das Gefälle, sondern auch Steigungen und Gefälle weiter voraus liegender Streckenabschnitte zu berücksichtigen.
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2 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens zur Bestimmung des Fahrspurverlaufs FV.
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In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird mittels eines am Fahrzeug angeordneten entfernungsauflösenden Umgebungssensors 2 die Umgebung des Fahrzeugs erfasst, wobei die aktuellen Umgebungsinformationen als aktuelle lokale Umgebungsdaten UD1 erfasst und gespeichert werden. Der Umgebungssensor 2 ist als Radarsensor ausgebildet. In nicht beschriebenen Ausführungen des Verfahrens werden weitere oder alternative Umgebungssensoren 2 verwendet, wobei die Umgebungssensoren 2 ebenfalls Radarsensoren, Kameras, Stereokameras und/oder andere bildgebende Sensoren sind.
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In einem zweiten Verfahrensschritt S2 werden aus den gespeicherten aktuellen Umgebungsdaten UD1 und zugeführten Fahrdynamikdaten FDD vergangenheitsbezogene Fahrspurverlaufsdaten FD ermittelt. Zusätzlich werden hierbei einzelne Messungen des Umgebungssensors 2 zu einer lokalen Messkarte verrechnet. Die Verrechnung erfolgt in Abhängigkeit von einer aktuellen Positionsschätzung des Fahrzeugs. Dadurch entsteht ein genaues Umgebungsabbild einer vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, welche durch die vergangenheitsbezogenen Fahrspurverlaufsdaten wiedergegeben werden. In den vergangenheitsbezogenen Fahrspurverlaufsdaten sind zumindest implizit Spurwechsel und/oder Überholvorgänge des Fahrzeugs enthalten.
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Die Fahrdynamikdaten FDD werden mittels der verschieden am Fahrzeug befindlicher Sensoren 4, insbesondere Sensoren des Elektronischen Stabilitätsprogramms, des Bremsassistenzsystems und/oder weiterer Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme erfasst und umfassen die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugquerbeschleunigung, die Fahrzeuglängsbeschleunigung, den Lenkwinkel, den Gierwinkel und/oder weitere Daten.
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In einem dritten Verfahrensschritt S3 werden die vergangenheitsbezogenen Fahrspurverlaufsdaten FD mit aus der digitalen Straßenkarte ausgelesenen Kartendaten KD und Fahrdynamikdaten FDD des Fahrzeugs fusioniert. Aus dieser Fusion werden globale Umgebungsdaten UD2 erzeugt, aus welchen der Fahrspurverlauf FV und eine Ausrichtung A1 des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn ermittelt werden.
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Unter einer Fusion wird dabei eine Zusammenführung und Aufbereitung von insbesondere bruchstückhaften und teilweise widersprüchlichen Daten in ein homogenes Gesamtbild der aktuellen Situation verstanden. Die Fusion umfasst dabei eine Verknüpfung von Daten und einen Vergleich und eine Plausibilisierung dieser. Ausgehend von dem Vergleich und der Plausibilisierung werden die Daten unverändert beibehalten oder korrigiert.
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Die digitale Straßenkarte liefert einen oder mehrere wahrscheinliche zukünftige Pfade, die das Fahrzeug nehmen wird. Wird der schließlich gefahrene Pfad geeignet abgespeichert, kann der von der Karte generierte wahrscheinlichste Pfad bei der nächsten Fahrt korrigiert werden, so dass die digitale Straßenkarte an die tatsächlich gewählte Route angepasst wird. Kommt der Fahrer wieder an dieselbe Stelle, wird er nun den korrekten wahrscheinlichsten Pfad von der digitalen Straßenkarte erhalten. Durch eine derartige Aktualisierung von Wahrscheinlichkeitsinformationen verbessert sich das System ständig von selbst und vermittelt somit eine Verbesserung der Schätzung des Fahrspurverlaufs FV sowie eine Verbesserung einer Gefahrenpotentialabschätzung der Objekte O1 bis On.
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Bei der im dritten Verfahrensschritt durchgeführten Fusion werden die vergangenheitsbezogenen Fahrspurverlaufsdaten FD mit einem Straßenverlauf aus der digitalen Straßenkarte verglichen. Eine Übereinstimmung oder ein ”Matching” der vergangenheitsbezogenen Fahrspurverlaufsdaten FD und der Kartendaten KD wird mittels eines oder mehrerer Optimierungsverfahren ermittelt. Die Optimierungsverfahren umfassen insbesondere auf einer Ermittlung des Gradientenabstiegs basierende Verfahren, so genannte genetische Algorithmen und/oder Verfahren, welche mittels eines Partikelfilters durchgeführt werden. Hierbei beschreibt der Zustand eines Partikels eine mögliche Fahrzeugposition, die Ausrichtung A1 des Fahrzeugs zur digitalen Straßenkarte sowie eine Breite der Straße.
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Die Ausrichtung A1 wird dabei insbesondere anhand der Fahrdynamikdaten FDD geschätzt.
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Der Fahrspurverlauf FV umfasst sowohl vergangenheitsbezogene Daten als auch einen zukünftigen Fahrspurverlauf, welcher aus der Erfassung der Umgebung mittels des Umgebungssensors resultiert.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden besondere Gegebenheiten, wie beispielsweise das Vorhandensein von Baustellen, Unfällen, Staus und anderen Situationen, welche mittels des Umgebungssensors oder anderer Sensoren des Fahrzeugs erfasst werden, an übergeordnete Systeme und/oder andere Fahrzeuge übermittelt. Hierzu ist am Fahrzeug eine geeignete Schnittstelle zur Übermittlung vorgesehen.
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Ferner werden derartige Informationen vom Fahrzeug von übergeordneten Systemen und/oder anderen Fahrzeugen empfangen und in die Ermittlung des Fahrspurverlaufs und der Ausrichtung des Fahrzeugs zur Fahrbahn mit einbezogen. Hierzu ist eine geeignete Schnittstelle zum Empfang vorgesehen.
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Weiterhin werden die Kartendaten KD in einer nicht dargestellten Weiterbildung mit in diesen fehlenden oder aktuelleren Umgebungsinformationen ergänzt. Diese Umgebungsinformationen werden mittels des Umgebungssensors 2 und/oder weiterer Sensoren des Fahrzeugs erfasst. Somit können auch in den Kartendaten KD nicht vorhandene Daten, wie private Straßen, private Gelände, Betriebsgelände und weitere Örtlichkeiten, in die Ermittlung des Fahrspurverlaufs FV und der Ausrichtung A1 des Fahrzeugs zur Fahrbahn einbezogen werden.
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In einem vierten Verfahrensschritt S4, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel des Verfahrens parallel zum dritten Verfahrensschritt S3 abläuft, werden die aktuellen lokalen Umgebungsdaten UD1 mit den globalen Umgebungsdaten UD2 fusioniert. Hierbei wird eine aus den globalen Umgebungsdaten UD2 gebildete digitale Karte, welche unterschiedliche Ausrichtungen A1 des Fahrzeugs auf der Fahrbahn umfasst, mit den aktuellen lokalen Umgebungsdaten UD1 des Umgebungssensors verglichen. Dieser Vergleich wird insbesondere mittels eines Partikelfilters durchgeführt. In Abhängigkeit der Ergebnisse dieser Fusion wird die in den globalen Umgebungsdaten UD2 enthaltene und geschätzte Ausrichtung A1 des Fahrzeugs auf der Fahrbahn plausibilisiert oder korrigiert, so dass eine bestätigte Ausrichtung A2 ermittelt wird.
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Damit ist eine Eigenpositionierung des Fahrzeugs auf der digitalen Karte zu einer stabilen Straßenverlaufsvorhersage bzw. Fahrspurverlaufsvorhersage bis hin zu großen Entfernungen möglich. Hierbei sind insbesondere auch Entfernungen von mehr als 120 m möglich.
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Anhand der Fusion der aktuellen lokalen Umgebungsdaten UD1 mit den globalen Umgebungsdaten UD2 werden in einem fünften Verfahrensschritt S5 weiterhin Konfidenzmaße KM und/oder Gütemaße GM des ermittelten Fahrspurverlaufs FV ermittelt.
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In einem sechsten Verfahrensschritt S6 wird ein aus dem Fahrspurverlauf FV und dessen zugehörigen Konfidenzmaßen KM und Gütemaßen GM resultierendes Gefahrenpotenzial des Fahrzeugs für die in der Umgebung des Fahrzeugs erfassten Objekte O1 bis On ermittelt. Bei den Objekten O1 bis On handelt es sich um Fußgänger, Radfahrer, weitere Fahrzeuge, Bauwerke, Pflanzen, Randbebauungen und/oder weitere Objekte O1 bis On, welche im Umfeld des Fahrzeugs sind.
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Zur Erfassung der Objekte O1 bis On sind der Umgebungssensor 2 und in nicht dargestellten Ausführungsbeispielen weitere Erfassungseinheiten vorgesehen. Bei diesen Erfassungseinheiten handelt es sich um bildgebende Sensoren, welche als Radarsensor, hochauflösende Kamera oder Stereokamera ausgebildet sind. Die von den Erfassungseinheiten erfassten Daten sind zusätzlich zu einer Plausibilisierung und/oder Korrektur des mittels des beschriebenen Verfahrens ermittelten Fahrspurverlaufs FV und dessen zugehöriger Konfidenzmaße KM und Gütemaße GM verwendbar.
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Mittels der Stereokamera ist die Umgebung dabei in besonders vorteilhafter Weise dreidimensional in einem großen Erfassungsbereich erfassbar. Hochauflösende Kameras mit Auflösungen von mehr als 1024 zu 512 Pixeln weisen den Vorteil auf, dass Objekte O1 bis On in großen Entfernungen, insbesondere von bis zu 400 m, sicher detektierbar sind.
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Auch werden in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zusätzlich bereits vorhandene Daten von im Fahrzeug befindlichen Vorrichtungen zur Fußgängererkennung verwendet, um die Objekte O1 bis On in der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, Farb-Infrarotkameras zur Erfassung des nahen Infrarotbereichs (= so genannte NIR-Kameras) mit einer oder mehreren hochauflösenden Infrarotkameras zur Erfassung des fernen Infrarotbereichs (= so genannte FIR-Kameras) zu kombinieren. Somit sind als Objekte O1 bis On beispielsweise auch Tiere detektierbar. Die als NIR-Kameras ausgebildeten Farb-Infrarotkameras sind vorzugsweise weiterhin als Stereo-Kameras ausgebildet in einem so genannten ”One-Box-Design”, das heißt als eine Einheit ausgebildet und somit einfach im oder am Fahrzeug integrierbar.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird im sechsten Verfahrensschritt S6 oder einem weiteren nicht dargestellten Verfahrensschritt ein von den Objekten O1 bis On ausgehendes Gefahrenpotenzial für das Fahrzeug anhand des ermittelten Fahrspurverlaufs FV und dessen ermittelter Konfidenzmaße KM und/oder Gütemaße GM ermittelt.
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Aus der beschriebenen Ermittlung des Fahrspurverlaufs FV resultiert in vorteilhafter Weise, dass eine Straßenverlaufsvorhersage oder Fahrspurverlaufsvorhersage nicht aufgrund der Reichweite des Umgebungssensors 2 eingeschränkt ist und auch in großen Entfernungen von mehr als 120 m aufgrund der Nutzung der Kartendaten KD möglich ist. Gleichzeitig ist aufgrund der Fusion der vergangenheitsbezogenen Fahrspurverlaufsdaten FD mit den Kartendaten KD in einfacher Weise eine Plausibilisierung und Berichtigung des ermittelten Fahrspurverlaufs FV möglich.
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In einer weiteren zusätzlichen Ausführung werden der ermittelte Fahrspurverlauf FV, dessen Konfidenzmaße KM und Gütemaße GM vorzugsweise zur automatischen Steuerung eines Fahrlichts des Fahrzeugs verwendet. Bei dieser automatischen Fahrlichtsteuerung wird das Fahrlicht automatisch derart gesteuert, dass der Fahrer des Fahrzeugs dauerhaft mit aktivierter Fernlichtfunktion fahren kann und automatisch eine Leuchtweite, Leuchtbreite, Leuchtrichtung und/oder Ausformung des erzeugten Lichts in Angängigkeit vom Fahrspurverlauf FV und den detektierten Objekten O1 bis On gesteuert wird. Das Fahrlicht wird derart gesteuert, dass für den Fahrer des Fahrzeugs eine optimale und maximale Ausleuchtung bei gleichzeitiger Vermeidung einer Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern und anderen Objekten O1 bis On vermieden wird. Die Steuerung des Fahrlichts ist aufgrund der genauen Ermittlung des Fahrspurverlaufs FV und der hohen Reichweite sehr genau ausführbar.
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Auch ist die Verwendung des ermittelten Fahrspurverlaufs FV, dessen Konfidenzmaße KM und Gütemaße GM zu einer automatischen, genauen und zuverlässigen Erkennung von Verkehrzeichen in Umgebungsbereichen eines Fahrzeugs möglich, da aufgrund des genau ermittelten Fahrspurverlaufs FV die Positionen der Verkehrszeichen einfach ermittelbar sind. Somit sind kleine erforderliche Suchfenster möglich. Beispielsweise ist es möglich, in besonders einfacher Weise gezielt an Ortseinfahrten nach Verkehrszeichen auf der rechten Seite der Straße zu suchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Umgebungssensor
- 3
- Navigationsvorrichtung
- 4
- Sensor
- 5
- Fahrerassistenzvorrichtung
- A1
- Ausrichtung
- A2
- Ausrichtung
- FD
- Fahrspurverlaufsdaten
- FDD
- Fahrdynamikdaten
- FV
- Fahrspurverlauf
- GM
- Gütemaß
- KD
- Kartendaten
- KM
- Konfidenzmaß
- O1 bis On
- Objekt
- POS1 bis POSn
- Position
- S1 bis S6
- Verfahrensschritt
- UD1
- lokale Umgebungsdaten
- UD2
- globale Umgebungsdaten
- UK
- Umgebungskarte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009024131 A1 [0002]
- DE 10036042 A1 [0003]
