DE102011085028A1 - Method for extending attention area of driver of vehicle, involves extending actual attention area of driver of vehicle around enlarged attention area shown by vision area of peripheral sensor - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erweiterung des Aufmerksamkeitsbereiches für einen Fahrer eines Fahrzeugs und ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem.The present invention relates to a method for expanding the attention area for a driver of a vehicle and a corresponding driver assistance system.
Unter Manöverassistenz werden im vorliegenden Zusammenhang Fahrerassistenzsysteme verstanden, die zur Vermeidung von Sachschäden und emotional negativ behafteter Teilhandlungen beim Manövrieren eingesetzt werden. Es sind Systeme bekannt, die durch ein unterstützendes Lenkmoment und/oder eine Notbremsung auf Hindernisse im Niedergeschwindigkeitsbereich zu einer Vermeidung von Unfällen beitragen oder dem Fahrer subjektiv eine Verbesserung seines Souveränitätsgefühls vermitteln. Den Systemen ist meistens gemeinsam, dass der Fahrer in der Verantwortung bleibt, um produkthaftungstechnischen Randbedingungen genügen zu können. In the present context, maneuver assistance is understood to mean driver assistance systems which are used to avoid property damage and emotionally negative sub-actions during maneuvering. Systems are known which contribute to avoiding accidents by assisting steering torque and / or emergency braking on obstacles in the low-speed range or subjectively imparting to the driver an improvement in his sense of sovereignty. The systems are usually in common that the driver remains responsible to meet product liability constraints.
Auf dem Markt sind erste Systeme bekannt, die zu den Manöverassistenzsystemen zu zählen sind, wie zum Beispiel die Parksysteme, die, beginnend mit einer akustischen Warnung über die Nähe zu Objekten oder auch Eingriffen in die Längs- oder Querführung, dem Fahrer den Einparkvorgang erleichtern sollen. Bekannt sind auch FCW (Forward-Collision-Warning)-Systeme, die beim Fahren auf Landstraßen und Autobahnen warnen, wenn sich ein Fahrzeug auf der relevanten Fahrspur befindet. Allen bisherigen warnenden Systemen die den Fahrer beim Parken unterstützen und beim Manövrieren helfen sollen, ist gemein, dass eine unspezifische akustische Warnung ergeht, die wenig richtungsabhängige Informationen über das verursachende Objekt beinhaltet und bei Endkunden, d. h. den Fahrern solcher Fahrzeuge mit diesen Assistenzsystemen häufig als sehr störend wahrgenommen wird. First systems are known in the market, which are among the maneuver assistance systems, such as the parking systems, which, starting with an audible warning about the proximity to objects or interventions in the longitudinal or transverse guidance, the driver to facilitate the parking process , Also known are FCW (Forward Collision Warning) systems that warn when driving on highways and highways when a vehicle is in the relevant lane. All previous warning systems that assist the driver in parking and help maneuvering, has in common that a non-specific acoustic warning goes out, which contains little directional information about the causative object and end customers, ie. H. The drivers of such vehicles with these assistance systems is often perceived as very disturbing.
Aktuell existieren keine Systeme, die durch den Fahrer willentlich aktiviert werden können und die zu einer Erweiterung des Aufmerksamkeitsbereichs beim Manövrieren führen. Insbesondere sind keine Systemalternativen bekannt, die über aufgezeichnete Umfeld- und Fahrzeugdaten bevorstehende Fahrhandlungen daraufhin analysieren, ob ein Warnsystem automatisch hinzugeschaltet werden kann/soll. Weiterhin fehlt es an Manöverassistenzsystemen, die die für die Warnung verantwortlichen Umfeldobjekte in einem Videobild farblich hervorheben und zum Beispiel in Konsolen-Kombi-Displays darstellen können.Currently, there are no systems that can be deliberately activated by the driver and that lead to an extension of the attention area during maneuvering. In particular, no alternative systems are known which analyze recorded driving and environment data via recorded environment and vehicle data as to whether a warning system can / should be automatically connected. Furthermore, there is a lack of maneuver assistance systems that contain the environment objects responsible for the warning Highlight in a video image color and display, for example, in console combo displays.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Hintergrund für die zu erwartenden Aufmerksamkeitsdefizite bei der Durchführung bestimmter Manöversituationen ist, dass in Manöverszenen mit meist engen infrastrukturellen Randbedingungen geringe Abstände zu statischen Objekten vorliegen, die der Fahrer zu passieren hat. Um Kollisionen abzuwenden, konzentrieren sich die Fahrer während des Passierens dieser statischen Objekte auf diese Bereiche und vernachlässigen nach einer initialen Prüfung eines vorfahrtsberechtigten Straßenzugs oder von Ein- und Ausfahrten für kurze oder längere Zeiträume die Beobachtung des fließenden Verkehrs. Sollten in derartigen Situationen weitere Verkehrsteilnehmer, die im folgenden als dynamische Umfeldobjekte bezeichnet werden, in den Fahrschlauch des Fahrers einscheren, steht häufig zu erwarten, dass der Fahrer nur noch unangemessen auf derartig sich schnell ändernde Situationen zu reagieren in der Lage ist. Background for the expected attention deficits in the implementation of certain maneuver situations is that in maneuver scenes with mostly tight infrastructural boundary conditions, there are small distances to static objects that the driver has to pass through. To avert collisions, drivers focus on these areas as they pass through these static objects and, after an initial check of a preadent-entitled road train or entrances and exits, neglect to observe the flow of traffic for short or longer periods of time. If, in such situations, other road users, referred to below as dynamic environment objects, intervene in the driver's driving lane, it is often to be expected that the driver will only be able to react inappropriately to such rapidly changing situations.
Der erfindungsgemäße vorgeschlagenen Lösung liegt ein System zur Erweiterung des Aufmerksamkeitsbereiches des Fahrers eines Fahrzeugs auf frontal gelegene Flächen, die in der Regel in typischen Manövrierszenen nicht ausreichend oder ausreichend oft überwacht werden. Für die Überwachung dieses Bereiches, d. h. in Bezug auf den Fahrer frontal gelegener Flächen wird ein Videosensor vorgeschlagen, womit ein realitätskonformes Fahrassistenzsystem für diese Erzeugnisklasse geschaffen wird. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene System kann mit jeder weiteren Umfeldsensorik umgesetzt bzw. gekoppelt werden, die eine ausreichend großen Field-of-View mit Reichweiten- und Winkelgenauigkeit besitzt, um dynamische Objekte in frontalen Manöversituationen zu identifizieren. The proposed solution according to the invention is a system for extending the attention of the driver of a vehicle to frontal areas, which are usually not monitored sufficiently or sufficiently often in typical maneuvering scenes. For monitoring this area, d. H. With regard to the driver of frontal areas, a video sensor is proposed, thus creating a reality-compliant driving assistance system for this product class. The system proposed according to the invention can be implemented or coupled with any other environmental sensor system which has a sufficiently large field-of-view with range and angular accuracy in order to identify dynamic objects in frontal maneuver situations.
In vorteilhafter Weise kann mit Hilfe der Daten des Umfeldsensors das Umfeld des Fahrzeugs daraufhin überwacht werden, ob sich dynamische Objekte in einem Bereich vor dem Fahrzeug befinden, der für die aktuelle Fahrhandlung eine hohe Relevanz besitzt. In einer ersten Ausprägung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems ist nicht darauf zu achten, welche Trajektorien die Objekte verfolgen oder ob eine Kollisionsgefahr besteht, sondern es wird nur festgestellt, ob der Sensor vor dem Fahrzeug, d. h. in Bezug auf frontal vor dem Fahrer gelegene Flächen mindestens ein dynamisches Objekt erkennt. In an advantageous manner, with the aid of the data of the environment sensor, the surroundings of the vehicle can be monitored as to whether dynamic objects are located in an area in front of the vehicle which has a high relevance for the current driving operation. In a first embodiment of the proposed system according to the invention is not to pay attention to which trajectories track the objects or if there is a risk of collision, but it is only determined whether the sensor in front of the vehicle, d. H. detects at least one dynamic object in front of the driver's frontal areas.
Der Vorteil dieses Lösungsansatzes ist darin zu erblicken, dass keine Kollisionsprädiktion benötigt wird. Das Systems warnt den Fahrer vor dynamischen Objekten, die sich vor dem Fahrzeug befinden.The advantage of this approach is that no collision prediction is needed. The system alerts the driver to dynamic objects in front of the vehicle.
In einer weiteren Ausführung kann die Pfadplanung des eigenen Fahrzeugs und die der dynamischen Umfeldobjekte hinzugenommen werden, um eine Kollisionsprädiktion durchzuführen,. Im Vergleich zur erfindungsgemäßen Alternative können auf Basis dieser Information Warnraten eingeschränkt werden.In another embodiment, the path planning of the own vehicle and that of the dynamic environment objects may be added to perform a collision prediction. In comparison to the alternative according to the invention, warning rates can be limited on the basis of this information.
Es besteht die Möglichkeit für den Fahrzeugführer das erfindungsgemäß vorgeschlagene System willentlich zu aktivieren. Dies verbessert das Souveränitätsgefühl des Fahrers dem eine Auswahlmöglichkeit geboten wird, da das System nicht zwangsweise aktiviert ist, sondern nach individuellen Fahrerwünschen zuschaltbar ist oder auch nicht. Befindet sich der Fahrer beispielsweise in einem Ausparkvorgang oder möchte er ein Hindernis, welches sich auf seiner Fahrspur befindet umfahren, und ist er sich darüber im Klaren, dass er eine Meldung bekommen möchte sobald sich etwas in einem Bereich vor dem Fahrzeug bewegt, das für die aktuelle Fahrhandlung, d. h. die beabsichtigte Trajektorie relevant ist, kann das System über ein Bedienelement aktiviert werden. Sehr häufig hat man es beim Manövrieren mit statischen Szenen zu tun. Erkennt die Umfeldinterpretation, dass sich ein dynamisches Objekt vor dem Fahrzeug befindet, oder sich auf frontal gelegene Flächen, d. h. vor dem Fahrer liegende Flächen des Fahrzeugs zubewegt, kann eine akustische, haptische oder optische Warnung ausgegeben werden. It is possible for the driver to activate the inventively proposed system willingly. This enhances the driver's feeling of sovereignty, which is offered a choice, since the system is not forcibly activated, but is or can not be switched on according to individual driver's wishes. For example, if the driver is in a parking-off process or wants to avoid an obstacle located in his lane, he is aware that he would like to receive a message as soon as something moves in front of the vehicle current driving action, d. H. the intended trajectory is relevant, the system can be activated via a control element. Very often you have to do while maneuvering with static scenes. Recognizes the environmental interpretation that a dynamic object is in front of the vehicle, or on frontal areas, d. H. Areas of the vehicle lying in front of the driver can be moved, and an acoustic, haptic or visual warning can be issued.
In einer vorteilhaften Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems kann das dynamische Objekt für den Fahrer genauer dargestellt werden, welches die Warnung generiert hat. So könnte zum Beispiel bei Einsatz eines Stereo-Videosensors im Rahmen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems das aktuelle Kamerabild dargestellt und das die Warnung verursachende dynamische Objekt farblich hervorgehoben werden. In an advantageous embodiment of the proposed system according to the invention, the dynamic object for the driver can be displayed in more detail, which has generated the warning. For example, when using a stereo video sensor in the proposed system according to the invention, the current camera image could be displayed and the dynamic object causing the warning could be highlighted.
In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems kann die vorstehend erwähnte willentliche Aktivierung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems durch den Fahrer um eine automatische Aktivierung erweitert werden. Dafür wird über vorhandene Umfeld- und Fahrzeugdaten prädiziert, welche Fahrhandlungen der Fahrer durchführen wird. Beispielsweise das Umfahren eines Hindernisses erkannt oder auf einen Ausparkvorgang aus einer von zwei geparkten Fahrzeugen begrenzten Parklücke, wird das System aktiviert. Die grundlegende Aktivierung d. h. das Aussignal ist selbstverständlich wieder durch den Fahrer gegeben. Dies bedeutet, dass dieser wählen kann ob das System aktiv ist oder in jeder relevanten Situation automatisch aktiviert wird. In a further possible embodiment of the system proposed according to the invention, the above-mentioned voluntary activation of the system proposed according to the invention can be extended by the driver to an automatic activation. It is predicated on existing environment and vehicle data, which driving actions the driver will perform. For example, the detection of an obstacle around or detected on a Ausparkvorgang from one of two parked vehicles limited parking space, the system is activated. The basic activation d. H. the Ausssignal is of course given again by the driver. This means that he can choose whether the system is active or automatically activated in every relevant situation.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems liegt darin, das System dann automatisch zuzuschalten, wenn der Fahrer hinter einem stehenden Hindernis beispielsweise den Rückwärtsgang einlegt. Hierbei wird angenommen, dass bei Wiedereinlegen des Vorwärtsganges ein Fahrverlauf fortgesetzt wird. In einer weiteren Systemalternativen kann eine Abschaltung des Systems nach Verlassen der Situation oder nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne bzw. einer bestimmten Wegstrecke erfolgen. Another embodiment of the inventively proposed system is It is then automatically switch on the system when the driver behind a stationary obstacle, for example, the reverse gear inserts. In this case, it is assumed that a driving course is continued when the forward gear is re-engaged. In a further system alternative, the system can be switched off after leaving the situation or after a certain period of time or a certain distance has elapsed.
In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems kann dieses bei Erreichen einer Grenzgeschwindigkeit oder auf Basis einer Situationsanalyse abgeschaltet werden, wenn die erfindungsgemäße Anwendung nicht mehr benötigt wird. Mit Hilfe dieser Größen kann das System erkennen, dass keine systemrelevanten Situationen mehr vorliegen. In a further possible embodiment of the proposed system according to the invention this can be switched off when reaching a threshold speed or on the basis of a situation analysis, when the application according to the invention is no longer needed. With the help of these quantities, the system can recognize that there are no system-relevant situations left.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene System entlastet den Fahrer eines Fahrzeugs bei Manöverszenen. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird der Aufmerksamkeitsbereich des Fahrers durch einen Stereo-Videosensor dahingehend erweitert, dass momentan nicht die volle Fahreraufmerksamkeit erhaltende Bereiche bzw. Fahrsituationsabschnitte, die sich vor dem Fahrer befinden, kontinuierlich überwacht werden und bei Erfassung mindestens eines dynamischen Objektes, seien es beispielsweise hinter einem parkenden Fahrzeug hervortretende Kinder, Personen, seien es aus einer verdeckten Einfahrt ausfahrende Fahrzeuge, sei es Gegenverkehr auf der Gegenfahrbahn und seien es aus einer verdeckten Einmündung abbiegende Fahrzeuge hingewiesen wird, so dass die momentane Fahrsituation das Umfahren eines Hindernisses bzw. das Ausparken aus einer Parklücke oder dergleichen gerichtete Aufmerksamkeit des Fahrers unmittelbar auf die neu entstandene Situation gerichtet wird. The inventively proposed system relieves the driver of a vehicle in maneuver scenes. By the solution proposed by the invention, the attention of the driver by a stereo video sensor is extended to the effect that currently not the full driver attention-preserving areas or driving situations sections that are in front of the driver, are continuously monitored and upon detection of at least one dynamic object, be it For example, behind a parked vehicle protruding children, persons, be it from a covert entrance extending vehicles, it is oncoming traffic on the opposite lane and it is pointed out from a covert junction vehicles, so that the current driving situation driving around an obstacle or the parking From a parking space or the like directed attention of the driver is directed directly to the newly created situation.
Das Systemverhalten des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systems ist für den Fahrer eines Fahrzeugs äußerst transparent, da bei erfolgter Warnung klar ist, dass sich mindestens ein dynamisches Objekt am bzw. im Fahrschlauch, d. h. in dem Bereich, der gemäß der vorgesehenen Trajektorie zu durchfahren ist, befindet. The system behavior of the proposed system according to the invention is extremely transparent to the driver of a vehicle, since it is clear from the warning that there is at least one dynamic object on or in the travel tube, ie. H. in the area to be traversed according to the intended trajectory is located.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.
Es zeigt:It shows:
Ausführungsvariantenvariants
Der Darstellung gemäß
Wie der Darstellung gemäß
Der Darstellung gemäß
Aus der Darstellung gemäß
Bei Detektieren der dynamischen Verkehrsteilnehmer
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird die Aufmerksamkeitssteuerung des Fahrers auf bestimmte Manöverszenen gelenkt. Insbesondere wird durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren der Aufmerksamkeitsbereich des Fahrers
Treten in derartigen Situationen besagte dynamische Verkehrsteilnehmer
Der Darstellung gemäß
Gemäß der Darstellung in
Auch in der Darstellung gemäß
Der in
Aus der Darstellung gemäß
Der auf der Gegenfahrspur
In der in
Das aus der Einmündung
In der in
Das vorstehend anhand der drei Fahrsituationen gemäß der
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, das System ab einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit abzuschalten. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn Geschwindigkeiten verlassen werden, beispielsweise im Startverkehr keine Manöver wie Ein- oder Ausparken oder Ausweichen von Hindernissen, wie zum Beispiel abgestellten Fahrzeugen, Taxis, Lieferwagen usw. nicht mehr erfolgen. So könnte sich das erfindungsgemäß vorgeschlagene Systeme beispielsweise bei einer Geschwindigkeit ≥ 20 km automatisch abschalten. Es könnte jedoch auch eine Situationsanalyse vorgenommen werden, wonach das System erkennen könnte, dass keine systemrelevante Situation mehr vorliegt, d. h. eine Beeinträchtigung der geplanten Trajektorie
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr sind innerhalb des durch die anhängigen Ansprüche angegebenen Bereiches eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope indicated by the appended claims, a variety of modifications are possible that are within the scope of skill of the art.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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