DE102011080928A1 - Method for assisting driver of motor vehicle e.g. car for planned lane change adjacent to vehicle track, involves determining whether object is driven in adjacent track and issuing warning to driver, when object is on adjacent track - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem geplanten Spurwechsel auf eine dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for assisting a driver of a motor vehicle with a planned lane change on a track adjacent to the motor vehicle according to the preamble of
Um die Sicherheit beim Führen eines Kraftfahrzeugs zu erhöhen und unfallträchtige Situationen zu vermeiden werden Systeme entwickelt, die den Fahrer beim Führen eines Kraftfahrzeugs unterstützen. Ein Schwerpunkt wird dabei auf die Überwachung des Bereichs seitlich neben dem Kraftfahrzeug gelegt, der vom Führer des Kraftfahrzeuges nicht eingesehen werden kann, der sogenannte tote Winkel. Wenn sich zum Beispiel bei einem Spurwechsel, beispielsweise zum Überholen auf einer Autobahn, ein Fahrzeug im toten Winkel befindet, das vom Fahrer des Kraftfahrzeuges nicht gesehen wird, besteht die Gefahr einer Kollision. Entsprechendes gilt neben dem Spurwechsel auch für Abbiegeverfahren, wo sich Objekte, zum Beispiel Fahrzeuge oder auch Fußgänger im nicht einsehbaren Bereich neben dem Fahrzeug befinden können, der bei Durchführung des Fahrmanövers überfahren wird. In order to increase the safety when driving a motor vehicle and to avoid accident-prone situations, systems are developed which assist the driver in driving a motor vehicle. A focus is placed on the monitoring of the area laterally next to the motor vehicle, which can not be viewed by the driver of the motor vehicle, the so-called blind spot. For example, when a lane change, for example, to overtake on a highway, a vehicle is in the blind spot, which is not seen by the driver of the motor vehicle, there is a risk of collision. The same applies in addition to the lane change for turning procedures, where objects, such as vehicles or pedestrians can be located in the non-visible area next to the vehicle, which is run over when performing the driving maneuver.
Ein Fahrassistenzsystem, mit dem der tote Winkel überwacht werden kann, ist beispielsweise in
Nachteil des bekannten Verfahrens ist jedoch, dass zwar ein größerer Bereich neben dem Fahrzeug mit der Kamera erfasst werden kann, der Fahrer aber keinen Hinweis erhält, wenn zum Beispiel ein Fahrzeug durch eigenen Spurwechsel aus dem toten Bereich herausgefahren ist. Auch wird der Fahrer zunächst nicht gewarnt, wenn ein Fahrzeug von einer anderen Spur in den toten Winkel einfährt. Wenn gleichzeitig der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Spur wechseln will, kann eine Kollision nur dadurch verhindert werden, dass einer der beiden Verkehrsteilnehmer spontan zurückzieht und auf seiner Spur bleibt oder ein Fahrzeug stark bremst. Disadvantage of the known method, however, is that although a larger area next to the vehicle with the camera can be detected, but the driver receives no indication when, for example, a vehicle is driven out by his own lane change from the dead area. Also, the driver is initially not warned when a vehicle enters from another lane in the blind spot. If at the same time the driver of the motor vehicle wants to change lanes, a collision can only be prevented by one of the two road users spontaneously retreating and staying on track or braking a vehicle heavily.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem geplanten Spurwechsel auf eine dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur wird der nicht im Sichtfeld des Fahrers liegende Bereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug erfasst und ermittelt, ob sich in dem seitlich neben dem Kraftfahrzeug erfassten Bereich ein Objekt befindet. Das Objekt wird nach dem Erfassen weiterverfolgt, um mögliche Spurwechsel zu verfolgen und so festzustellen, ob das Objekt die dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur verlässt oder auf die dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur fährt. An den Fahrer wird eine Warnung ausgegeben, wenn sich das Objekt auf der benachbarten Spur befindet. In the method according to the invention for assisting a driver of a motor vehicle with a planned lane change on a track adjacent to the motor vehicle, the area not lying in the field of vision of the driver is detected laterally next to the motor vehicle and it is determined whether there is an object in the area next to the motor vehicle. The object is tracked after detection in order to track possible lane changes and thus to determine whether the object leaves the track adjacent to the motor vehicle or drives on the track adjacent to the motor vehicle. A warning is issued to the driver when the object is on the adjacent track.
Durch die Warnung des Fahrers, wenn sich das Objekt auf der benachbarten Spur befindet, kann dieser sein Fahrverhalten entsprechend einrichten und vermeiden, dass er gleichzeitig mit dem Fahrer eines anderen Fahrzeugs auf die Spur wechselt, was zu einem hohen Unfallrisiko führt, da eine der beiden Fahrer entweder stark bremsen muss oder sein Fahrmanöver abbrechen muss. By alerting the driver when the object is on the adjacent lane, the driver can set up his driving behavior accordingly and avoid being on the lane with the driver of another vehicle at the same time, which leads to a high accident risk, since one of the two Driver either has to brake hard or must cancel his driving maneuver.
Unter Objekten, die erfasst werden, sind solche zu verstehen, die sich selbsttätig bewegen. Hierzu zählen insbesondere Verkehrsteilnehmer wie Lastkraftwagen, Personenkraftwagen, Motorräder, Fahrräder oder auch Fußgänger. Objects that are detected are to be understood as those that move on their own. These include in particular road users such as trucks, passenger cars, motorcycles, bicycles or pedestrians.
Zur Erfassung des nicht im Sichtfeld des Fahrers liegenden Bereichs seitlich neben dem Kraftfahrzeug wird ein geeigneter Sensor eingesetzt. Bevorzugt wird ein optischer Sensor verwendet. Als optische Sensoren eignen sich zum Beispiel Kameras, mit denen der Bereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug aufgezeichnet werden kann. A suitable sensor is used to detect the area not lying in the field of view of the driver laterally next to the motor vehicle. Preferably, an optical sensor is used. Suitable optical sensors are, for example, cameras with which the area can be recorded laterally next to the motor vehicle.
Die von dem Sender erfassten Daten werden von einer Auswerteeinheit ausgewertet, um zu ermitteln, ob sich in dem seitlich neben dem Kraftfahrzeug erfassten Bereich ein Objekt befindet. The data acquired by the transmitter are evaluated by an evaluation unit in order to determine whether an object is located in the area located laterally next to the motor vehicle.
Die Bewegung eines Objekts, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, in den seitlich neben dem Kraftfahrzeug liegenden, erfassten Bereich kann bei Verwendung eines optischen Sensors zum Beispiel dadurch erfasst werden, dass das Histogramm des vom optischen Sensor erfassten Bildes ausgewertet wird. Bei Eintreten eines Objekts in den erfassten Bereich ändert sich zunächst rein visuell das Histogramm des Bildes sehr stark. Zudem steigt das Vorhandensein von Kanten signifikant an. Dies kann ebenfalls zur Erkennung, ob ein Objekt in den seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindlichen Bereich eintritt, genutzt werden. The movement of an object, for example of a motor vehicle, into the detected area lying laterally next to the motor vehicle can, for example, be detected by using an optical sensor by evaluating the histogram of the image captured by the optical sensor. When an object enters the detected area, the histogram of the image changes very visually in the first place. In addition, the presence of edges increases significantly. This can also be used to detect whether an object enters the area located laterally next to the motor vehicle.
Bei normaler Fahrt, das heißt wenn sich kein Objekt in dem vom optischen Sensor erfassten Bereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindet, sind lediglich die Straße und Fahrbahnmarkierungen im Bild. During normal driving, that is to say when no object is located laterally next to the motor vehicle in the area detected by the optical sensor, only the road and lane markings are in the picture.
Als Sensoren, die zur Erfassung des Bereichs seitlich neben dem Kraftfahrzeug eingesetzt werden können, eignen sich neben optischen Sensoren alle üblicherweise eingesetzten Abstandssensoren, zum Beispiel Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Lidar-Sensoren oder Radar-Sensoren.As sensors that can be used to detect the area laterally next to the motor vehicle, in addition to optical sensors are all commonly used distance sensors, for example, ultrasonic sensors, infrared sensors, lidar sensors or radar sensors.
Bei der Verwendung von optischen Sensoren werden die von dem optischen Sensor erfassten Bilder in der Auswerteeinheit ausgewertet und durch eine geeignete Bildverarbeitung festgestellt, ob sich im erfassten Bereich ein Objekt befindet. When using optical sensors, the images detected by the optical sensor are evaluated in the evaluation unit and it is determined by suitable image processing whether there is an object in the detected region.
Wenn ein Objekt erfasst wird, wird dieses mit dem Sensor weiterverfolgt. In nachfolgenden Aufnahmen wird erfasst, in welche Richtung sich das Objekt bewegt. When an object is detected, it will be tracked with the sensor. Subsequent recordings determine which direction the object is moving.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird dem Fahrer angezeigt, wenn ein sich auf der benachbarten Spur befindliches Objekt die Spur verlassen hat. Hierdurch erhält der Fahrer einen Hinweis dahingehend, dass die Spur seitlich neben dem Fahrzeug frei ist und das geplante Spurwechselmanöver durchgeführt werden kann. In a preferred embodiment, the driver is notified when an object located on the adjacent lane has left the lane. As a result, the driver receives an indication that the track is free laterally next to the vehicle and the planned lane change maneuver can be performed.
Insbesondere auf mehrspurigen Straßen ist es möglich, dass von einer weiter entfernten Spur ein Fahrzeug auf die dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur wechseln möchte. Um auch Fahrzeuge zu erfassen, die auf die benachbarte Spur wechseln wollen, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn zum Erfassen, ob ein Objekt auf die dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur fährt, der erfasste Bereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug zwei Spuren umfasst. In diesem Fall ist es möglich, dem Fahrer eine Warnung auszugeben, sobald ein zwei Spuren neben dem Fahrzeug fahrendes Fahrzeug auf die dem Fahrzeug direkt benachbarte Spur wechselt. Durch die so rechtzeitig ausgegebene Warnung ist es möglich, dass der Fahrer auf seiner Spur verbleibt und nicht ein begonnenes Spurwechselmanöver plötzlich abbrechen muss und auf seine Spur zurückfährt, was ebenfalls zu Unfällen führen kann. In particular on multi-lane roads, it is possible for a vehicle to change from a more distant lane to the lane adjacent to the motor vehicle. In order to detect vehicles that want to change to the adjacent lane, it is also advantageous if, for detecting whether an object travels on the track adjacent to the motor vehicle, the detected area laterally next to the motor vehicle comprises two lanes. In this case, it is possible to issue a warning to the driver as soon as a two-lane vehicle next to the vehicle changes to the lane directly adjacent to the vehicle. Due to the warning issued in such a timely manner, it is possible for the driver to remain on his lane and not have to suddenly abort a lane change maneuver that has begun and return to his lane, which can also lead to accidents.
Um zu erkennen, ob ein Objekt, das sich neben dem Kraftfahrzeug befindet, die Spur wechseln möchte, entweder die direkt dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur verlassen oder auf die direkt dem Kraftfahrzeug benachbarte Spur auffahren, ist es vorteilhaft, eine Linienerkennung zur Spurzuordnung zu verwenden. Zur Linienerkennung können zum Beispiel Fahrbahnmarkierungen herangezogen werden, die mit einem optischen Sensor erfasst werden. In order to detect whether an object which is located next to the motor vehicle wants to change lanes, either leave the lane directly adjacent to the motor vehicle or drive onto the lane directly adjacent to the motor vehicle, it is advantageous to use a line recognition for lane allocation. For example, lane markings can be used for line detection, which are detected by an optical sensor.
Weiterhin ist es möglich, zum Beispiel um festzustellen, ob es sich um eine mehr als zweispurige Straße handelt, einen GPS-Dienst zu nutzen, der durch jeweilige Karteninformation über den gefahrenen Streckenabschnitt unterstützend wirkt. Furthermore, it is possible, for example, to determine whether it is a more than two-lane road, to use a GPS service, which is assisting by respective map information on the traveled route section.
Die Warnung des Fahrers, wenn sich ein Fahrzeug im toten Winkel befindet, und so ein Spurwechsel nicht angeraten ist, kann zum Beispiel optisch, akustisch und/oder haptisch erfolgen. Bevorzugt ist eine optische und/oder akustische Warnung. Als akustische Warnung kann zum Beispiel ein Warnton gesendet werden. Eine optische Warnung lässt sich zum Beispiel durch das Aufleuchten einer Warnleuchte im Sichtfeld des Fahrers realisieren. Insbesondere, wenn ein Spurwechsel geplant ist, ist es zum Beispiel auch möglich, das optische Warnsignal im Bereich des Außenspiegels vorzusehen. Das optische Warnsignal kann zum Beispiel in Form eines Lichtes, beispielsweise eines roten Warnlichtes erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, ein Symbol, beispielsweise ein Warndreieck, das bei einem Objekt im toten Winkel aufleuchtet, vorzusehen. The warning of the driver when a vehicle is in the blind spot, and so a lane change is not advised, can be done, for example, visually, acoustically and / or haptically. Preference is given to a visual and / or audible warning. As an acoustic warning, for example, a warning sound can be sent. An optical warning can be realized, for example, by the illumination of a warning light in the field of vision of the driver. In particular, if a lane change is planned, it is also possible, for example, to provide the optical warning signal in the area of the outside mirror. The optical warning signal can take place, for example, in the form of a light, for example a red warning light. Alternatively, it is also possible to provide a symbol, for example a warning triangle, which illuminates an object in the blind spot.
Um unnötige Warnungen des Fahrers zu vermeiden ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges nur dann über ein Objekt auf der benachbarten Spur gewarnt wird, wenn ein Spurwechsel geplant ist. Von einem geplanten Spurwechsel kann zum Beispiel dann ausgegangen werden, wenn ein Fahrtrichtungsanzeiger gesetzt ist und/oder das Lenkrad des Fahrzeuges eingeschlagen wird. Das Einschlagen des Lenkrades ist insbesondere dann ein Signal für einen bevorstehenden Spurwechsel, wenn die Straße geradeaus verläuft. Der Straßenverlauf kann beispielsweise über GPS-Daten erfasst werden. Alternativ ist es auch möglich, zum Beispiel einen optischen Sensor im Frontbereich des Fahrzeuges einzusetzen, mit dem der Straßenverlauf erfasst wird. In diesem Fall kann zum Beispiel mit dem Sensor im Frontbereich erfasst werden, ob sich das Fahrzeug dem Rand der derzeitigen Fahrspur nähert, um auf diese Weise einen geplanten Spurwechsel zu erfassen. In order to avoid unnecessary warnings of the driver, it is further preferred if the driver of the motor vehicle is only warned about an object on the adjacent lane when a lane change is planned. From a planned lane change can be assumed, for example, when a direction indicator is set and / or the steering wheel of the vehicle is taken. The turning of the steering wheel is particularly a signal for an imminent lane change when the road is straight ahead. The course of the road can be recorded, for example, via GPS data. Alternatively, it is also possible, for example, to use an optical sensor in the front region of the vehicle with which the course of the road is detected. In this case, for example, it can be detected with the sensor in the front area, whether the vehicle is approaching the edge of the current lane, in this way to detect a planned lane change.
Neben Änderungen im Histogramm des Bildes und dem Auftreten von Kanten zur Erfassung, ob sich ein Objekt in den Bereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug bewegt, können insbesondere nachts auch Lichtpunkte genutzt werden, die auf Scheinwerfer anderer Fahrzeuge hinweisen. In addition to changes in the histogram of the image and the appearance of edges to detect whether an object moves in the area laterally next to the motor vehicle, especially light points can be used at night, pointing to the headlights of other vehicles.
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung eingesetzt, die mindestens einen Sensor zur Erfassung des Bereichs seitlich neben dem Kraftfahrzeug, eine Auswertevorrichtung zur Ermittlung, ob sich in dem seitlich neben dem Kraftfahrzeug erfassten Bereich ein Objekt befindet und zum Weiterverfolgen des Objekts nach dem Erfassen und Mittel zur Ausgabe einer Warnung an den Fahrer, wenn sich ein Objekt auf der benachbarten Spur befindet, umfasst. For carrying out the method, a device is used which has at least one sensor for detecting the area laterally next to the motor vehicle, an evaluation device for determining whether there is an object in the area laterally registered next to the motor vehicle and for following the object after the detection and the means to issue a warning to the driver when an object is on the adjacent track.
Als Sensor zur Erfassung des Bereichs seitlich neben dem Kraftfahrzeug eignet sich ein Umfelderfassungssensor, wie er dem Fachmann bekannt ist. Besonders bevorzugt ist der Umfelderfassungssensor wie vorstehend bereits beschrieben ein optischer Sensor. As a sensor for detecting the area laterally adjacent to the motor vehicle is an environment detection sensor, as is known in the art. The surroundings detection sensor is particularly preferably an optical sensor as already described above.
Als Auswertevorrichtung zur Ermittlung, ob sich in dem seitlich neben dem Kraftfahrzeug erfassten Bereich ein Objekt befindet und zum Weiterverfolgen des Objekts nach dem Erfassen, eignet sich zum Beispiel ein Steuergerät, wie es üblicherweise in einem Fahrassistenzsystem eingesetzt wird, oder ein Bordcomputer.As an evaluation device for determining whether an object is located in the area next to the motor vehicle and for tracking the object after detection, a control device, for example, as is conventionally used in a driver assistance system, or an on-board computer is suitable.
Mittel zur Ausgabe einer Warnung an den Fahrer sind beispielsweise Tongeneratoren zur Erzeugung eines akustischen Warntons oder optische Warnsignale, beispielsweise Warnleuchten oder Symbole, die im Sichtbereich des Fahrers aufleuchten. Means for outputting a warning to the driver are, for example, tone generators for generating an acoustic warning tone or visual warning signals, such as warning lights or symbols that light up in the driver's field of vision.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Um den Fahrer eines Kraftfahrzeugs zu unterstützen, sind an einem Kraftfahrzeug
Wenn an einem Kraftfahrzeug optische Sensoren zur Umweltüberwachung eingesetzt werden, so wird üblicherweise der Bereich vor dem Kraftfahrzeug
Der Bereich hinter dem Fahrzeug wird mit einem Hecksensor
Neben der hier dargestellten Ausführungsform mit jeweils nur einem Frontsensor
Neben der Umgebung vor und hinter dem Kraftfahrzeug
Alternativ oder zusätzlich zu seitlichen Kameras, die nach hinten gerichtet sind, um den toten Winkel zu überwachen ist es auch möglich, die Kameras nach unten zu richten. Dies ist beispielhaft in
Ein nach unten gerichteter Kamerasensor
Der von dem nach unten gerichteten Kamerasensor
Weder ein nach unten gerichteter Kamerasensor
In
In der in
Da eine der dem Kraftfahrzeug
Die in
Eine weitere Verkehrssituation, bei der der Fahrer des Kraftfahrzeugs
Bei der in
Der Erfassungsbereich
Zur Feststellung, ob ein Fahrzeug, das dem Kraftfahrzeug
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zusätzlich Karteninformationen über den Streckabschnitt, zum Beispiel durch einen GPS-Dienst, genutzt. Hierbei ist es insbesondere hilfreich, wenn die Karteninformationen Hinweise über die Anzahl der Spuren der Fahrbahn enthalten. In diesem Fall kann zum Beispiel in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhandenen Spuren geprüft werden, wie viele dem Fahrzeug benachbarte Spuren überwacht werden müssen. Dies erlaubt es zum Beispiel, bei einer zweispurigen Straße nur die dem Kraftfahrzeug
In
Wenn sich auf der dem Kraftfahrzeug
Wenn nun ein Fahrzeug
Neben der Auswertung des Histogrammes des Bildes und dem Auswerten der Kanten können insbesondere nachts auch von dem optischen Sensor erfasste Lichtpunkte, die auf Scheinwerfer hindeuten, zur Auswertung genutzt werden. In addition to the evaluation of the histogram of the image and the evaluation of the edges, light points detected by the optical sensor, which point to headlights, can be used for evaluation, in particular at night.
Wenn nun das Fahrzeug, wie in
Entsprechend sollte der Fahrer bei Auftreten einer Situation, wie sie in den
Sowohl bei der in
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