DE102011102512A1 - Verfahren zur Ableitung von Umfeldinformationen aus der Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ableitung von Umfeldinformationen aus der Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge umfassend die Schritte: – Aufnahme einer Bilderfolge mit einer Kamera, die das vordere Umfeld des Fahrzeugs erfasst, – Ermitteln und Tracken (Verfolgen) von rückwärtigen Lichtern vorausfahrender Fahrzeuge in der Bilderfolge, – Analyse von Position und Bewegung der getrackten rückwärtigen Lichter und Ableiten von Umfeldinformationen aus dieser Analyse.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ableitung von Umfeldinformationen aus der Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Umfeldinformationen können insbesondere Fahrerassistenzsystemen zur Verfügung gestellt werden.
  • Unter rückwärtigen Fahrzeuglichtern oder Leuchten werden im Rahmen der Erfindung u. a. folgende am Fahrzeug verbauten Leuchten verstanden: Rückfahrlicht, Rücklicht, Bremslicht und Nebelschlußleuchte.
  • Die Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge ist nicht Gegenstand der Erfindung. Insbesondere Fahrerassistenzfunktionen zur automatischen Lichtsteuerung von Abblend-/Fernlicht benutzen die Information über die erkannten rückwärtigen Fahrzeuglichter zur Steuerung des Fernlichtes, um eine Blendung von Fahrern vorausfahrender Fahrzeuge zu verhindern. Ein Beispiel dieser Fahrerassistenzfunktion ist in EP 2057583 B1 gezeigt.
  • Ein anderes Beispiel ist die Erkennung der Aktivierung von Bremsleuchten. Die EP 1851681 B1 zeigt ein Verfahren zur Erkennung der Aktivierung von Bremsleuchten vorausfahrender Fahrzeuge, bei der ein vorausfahrendes Fahrzeug mit einem Bildsensor erfasst wird und bei erkanntem Aufleuchten der Bremsleuchten ein Signal ausgegeben wird, dass in einer Warnvorrichtung und/oder in einem Fahrerassistenzsystem umgesetzt werden kann.
  • Aus der Erkennung einer Aktivierung von Bremsleuchten wird geschlossen, dass das vorausfahrende Fahrzeug einen Bremsvorgang durchführt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es aus erkannten rückwärtigen Fahrzeuglichtern zusätzliche oder bessere Informationen über das Fahrzeugumfeld für verschiedenste Fahrerassistenzfunktionen bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Analyse von Position und Bewegung von rückwärtigen Lichtern vorausfahrender Fahrzeuge, die in einer Bilderfolge ermittelt und getrackt d. h. verfolgt, werden. Die Bilderfolge wird mit einer Kamera aufgenommen, die das vordere Umfeld des Fahrzeugs erfasst. Aus dieser Analyse werden die gewünschten Umfeldinformationen abgeleitet.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass Informationen aus dem Verhalten vorausfahrender Fahrzeuge abgeleitet werden können. Vorausfahrende Fahrzeuge werden anhand ihrer rückwärtig angebrachten Leuchten erkannt. Lichtinformationen, die z. B. ein Fernlichtassistenzsystem zur Verfügung stellen kann, können also zur Ableitung weiterer Umfeldinformationen verwendet werden.
  • Rückwärtige Lichter gestatten durch ihre Position und Bewegung implizit Rückschlüsse auf das Fahrzeugverhalten. Das Fahrzeugverhalten wiederum lässt implizit Rückschlüsse auf das Umfeld zu. Unter der Annahme, dass die rückwärtigen Lichter zu einem vorausfahrenden Fahrzeug gehören, können eine Reihe von Annahmen getroffen werden. Dazu zählen u. a.:
    • – das vorausfahrende Fahrzeug befindet sich in der Regel auf derselben Fahrbahn
    • – das vorausfahrende Fahrzeug kann sich nicht beliebig, sondern nur physikalisch sinnvoll verhalten
    • – die Höhe der Rücklichter über der Fahrbahn ist in einem eingeschränkten Wertebereich.
  • Ein weiteres Charakteristikum ist, dass diese Informationen sich auf voraus liegende Streckenabschnitte beziehen und somit eine Vorausschau ermöglichen.
  • Grundsätzlich können einzelne rückwärtige Lichter analysiert werden. Hierbei wäre jedoch zu berücksichtigen, dass Zweiräder weniger physikalischen Zwängen unterliegen als Fahrzeuge mit drei oder mehr Rädern.
  • Alternativ können nur Lichterpaare analysiert werden, die einem Fahrzeug zugeordnet werden können. Für letztere ist die Annahme plausibel, dass die Verbindungslinie der beiden rückwärtigen Lichter im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnoberfläche ist.
  • Die Erfindung bietet die folgenden technischen Vorteile:
    Aus rückwärtigen Lichtern vorausfahrender Fahrzeuge abgeleitete Informationen sind robust und können insbesondere bei Dunkelheit oder schlechten Sichtverhältnissen zuverlässig ermittelt werden. Beispielsweise kann eine kamerabasierte Spurerkennung bei solchen Verhältnissen nicht oder nur eingeschränkt funktionieren, falls Fahrbahnmarkierungen nicht mehr gut zu sehen sind. Bei schlechten Sichtverhältnissen oder Dunkelheit sind jedoch rückwärtige Lichter von vorausfahrenden Fahrzeugen aktiviert und können erkannt werden, woraus auch die Lage der künftigen Fahrspur abgeschätzt werden kann.
  • Werte zu ermittelten und getrackten rückwärtigen Lichter stehen z. B. durch einen im Fahrzeug verbauten Fernlichtassistenten bereits zur Verfügung.
  • Durch die Verwendung der Licht-Informationen kann in hohem Maße a priori Wissen verwendet werden.
  • Die abgeleiteten Informationen beziehen sich auf Geschehnisse oder Streckenabschnitte, die noch vor dem Fahrzeug liegen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung umfassend eine Kamera und Mittel zur Ableitung von Umfeldinformationen aus der Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und den beschriebenen Ausführungsbeispielen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
  • Folgende Umfeldinformationen können zusätzlich gewonnen werden:
    • a) Aus einer lateralen Bewegung (spezielles Bewegungsmuster) eines oder mehrerer Lichterpaare kann eine (scharfe) Kurve der Fahrbahn abgeleitet werden. Folgendes Bewegungsmuster ist erkennbar: Die Lichter vorausfahrender Fahrzeuge bewegen sich auf geraden Streckenabschnitten wenig im Bild. Durchfährt das vorausfahrende Fahrzeug allerdings eine Kurve während das Fahrzeug mit der Kamera sich noch in dem geraden Streckensbschnitt befindet, so bewegen sich die Lichter des vorausfahrenden Fahrzeugs beschleunigt zur Seite. Schon mit einem vorausfahrenden Fahrzeug kann man auf eine Kurve schließen. Gibt es mehrere vorausfahrende Fahrzeuge stützen diese die Hypothese und erhöhen die Genauigkeit der Schätzung der Entfernung zur Kurve.
    • b) Aus einer lateralen Bewegung (spezielles Bewegungsmuster, s. Fall a)) eines oder mehrerer Lichterpaare kann ein Abbiegevorgang abgeleitet werden. Zur Unterscheidung von Fall a) kann hierzu eine Information über einen aktivierten Blinker verwendet werden.
    • c) Aus einer vertikalen Bewegung eines oder mehrerer Lichterpaare können Bodenwellen, Fahrbahnanstiege oder – abstiege abgeleitet werden.
    • d) Aus der Dichte von Rücklichtern kann dichter Verkehr oder Stau abgeleitet werden.
    • e) Im Kolonnenverkehr kann aus dem gehäuften Auftreten von plötzlichen Helligkeitsanstiegen eine Bremsphase abgeleitet werden.
    • f) Aus erkannten Nebelschlussleuchten eines vorausfahrenden Fahrzeugs können Nebel oder extrem schlechte Sichtverhältnisse abgeleitet werden. Dann kann beispielsweise eine aus der Bewegung der erkannten Nebelschlussleuchten abgeschätzte Lage der künftigen Fahrspur zur Unterstützung der Querführung des Fahrzeugs verwendet werden (speziell bei Autobahnen).
    • g) Aus einer plötzliche Zunahme der Helligkeit der roten rückwartigen Leuchten kann ein Bremsmanöver des Vordermanns abgeleitet werden.
  • Die abgeleiteten Umfeldinformationen können beispielsweise genutzt werden von den folgenden Fahrerassistenzfunktionen:
    • a) Warnung vor scharfen Kurven (aus lateraler Bewegung)
    • b) Kurvenlicht (aus lateraler Bewegung)
    • c) Fahrbahnverlaufsempfehlung (aus lateraler Bewegung)
    • d) Überholassistent (aus lateraler und vertikaler Bewegung, nicht empfehlenswert bei erkannten Nebelschlussleuchten)
    • e) Konditionierung des Fahrwerks bei Bodenwellen (aus vertikaler Bewegung)
    • f) Unterstützung der Verkehrsleitung (aus Dichte)
    • g) Vorkonditionierung der Bremsen bei drohender Kollision
    • h) Auffahrwarnung bei drohender Kollision
    • i) PreCrash Informationen
    • j) Notbremsassitent
    • k) Notlenkassistent
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2057583 B1 [0003]
    • EP 1851681 B1 [0004]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Ableitung von Umfeldinformationen aus der Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge umfassend die Schritte: – Aufnahme einer Bilderfolge mit einer Kamera, die das vordere Umfeld des Fahrzeugs erfasst, – Ermitteln und Tracken (Verfolgen) von rückwärtigen Lichtern vorausfahrender Fahrzeuge in der Bilderfolge, – Analyse von Position und Bewegung der getrackten rückwärtigen Lichter und Ableiten von Umfeldinformationen aus dieser Analyse.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Umfeldinformationen zumindest ein möglicher Fahrbahnverlauf aus den getrackten rückwärtigen Lichtern abgeleitet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich eine Analyse der Anzahl der getrackten rückwärtigen Lichter durchgeführt wird und als Umfeldinformation zumindest ein hohe Dichte vorausfahrender Fahrzeuge und/oder eine Kolonnenfahrt aus den getrackten rückwärtigen Lichtern abgeleitet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich eine Analyse der Intensität der getrackten roten rückwärtigen Lichter durchgeführt wird und aus dieser Analyse Umfeldinformationen über Bremsvorgänge vorausfahrender Fahrzeuge und/oder Nebel abgeleitet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, wobei bei einer erkannten Kolonnenfahrt aus einem gehäuften Auftreten von plötzlichen Intensitätsanstiegen der getrackten roten rückwärtigen Lichter eine kollektive Bremsphase abgeleitet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus einer lateralen Bewegung der getrackten rückwärtigen Lichter eine Kurve oder eine Abzweigung der Fahrbahn abgeleitet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus einer horizontalen Bewegung der getrackten rückwärtigen Lichter eine Bodenwelle, ein Fahrbahnanstieg oder -abstieg abgeleitet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der rückwärtigen Lichter aus der Bilderfolge von übernommen wird von einem Verfahren zur automatischen Lichtsteuerung oder einem Fernlichtassistenzsystem.
  9. Vorrichtung zur Ableitung von Umfeldinformationen aus der Erkennung rückwärtiger Lichter vorausfahrender Fahrzeuge umfassend: – eine Kamera, die das vordere Umfeld des Fahrzeugs erfasst und eine Folge von Bildern aufnimmt – erste Verarbeitungsmittel zum Ermitteln und Tracken (Verfolgen) von rückwärtigen Lichtern vorausfahrender Fahrzeuge in der Bilderfolge, – zweite Verarbeitungsmittel zur Analyse von Position und Bewegung der getrackten rückwärtigen Lichter und Ableiten von Umfeldinformationen aus dieser Analyse – eine Datenübermittlungseinheit, über die die abgeleiteten Umfeldinformatinen übermittelt werden können.
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