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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern im Umfeld eines Ego-Fahrzeugs, insbesondere zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern, die sich in einem Bereich befinden, der von einem Fahrer des Ego-Fahrzeugs nicht oder nur schlecht direkt eingesehen werden kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug.
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Moderne Fahrerassistenzsysteme können den Fahrer unterstützen, indem sie bestimmte Fahrfunktionen ausführen, oder können das Fahrzeug autonom fahren, ohne dass es weiterer Eingriffe durch den Fahrer bedarf. Zum Ausführen von Fahrfunktionen ist eine detaillierte und präzise Kenntnis der Fahrzeugumgebung erforderlich. Zu diesem Zweck umfassen moderne Fahrzeuge einen oder mehrere Sensoren, die das Umfeld des Fahrzeugs erfassen können.
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Allerdings treten aus einer Perspektive eines Fahrers eines Ego-Fahrzeugs tote Sichtbereiche als häufiges Verkehrsszenario auf. So können beispielsweise Einmündungen, Kurven oder Einfahrten nicht oder nur schlecht einsehbar sein und so zu einem plötzlichen Erscheinen anderer Verkehrsteilnehmer führen. Solche Verkehrsszenarien verursachen Ungewissheit, ob das Befahren einer schlecht überschaubaren Kreuzung oder dergleichen sicher ist. Im Ergebnis kann der Verkehrsfluss beeinträchtigt werden oder sogar in einem Unfall enden.
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Dementsprechend ist es notwendig, Informationen über Bereiche, die aus der Perspektive eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs nicht oder nur schlecht einsehbar sind, bereitzustellen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zum Detektieren verborgener Verkehrsteilnehmer, die sich im Umfeld des Ego-Fahrzeugs befinden, insbesondere in Bereichen, die von einem Fahrer und/oder Sensoreinheiten des Ego-Fahrzeugs nicht direkt eingesehen werden können, in einem frühen Stadium bereitzustellen.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern im Umfeld des Ego-Fahrzeugs mit den in den Ansprüchen 1 und 10 aufgeführten Merkmalen bereit.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Ego-Fahrzeugs bereitgestellt. Ein Verkehrsteilnehmer kann ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen PKW, einen LKW, einen Roller, ein Boot, ein Elektrofahrrad oder ein Motorrad, umfassen.
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Die Vorrichtung umfasst eine Kameraeinheit, die dafür ausgelegt ist, eine Bildfolge zu erfassen. Die Kameraeinheit umfasst zumindest eine Kamera, insbesondere eine Frontkamera. Die Vorrichtung, insbesondere die Kameraeinheit, ist beispielsweise in der Fahrzeugkabine hinter der Windschutzscheibe angeordnet. Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die Kameraeinheit Surround-View-Kameras, die jeweils in eine Richtung gewandt um das Fahrzeug herum montiert sind.
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Die Vorrichtung umfasst ferner eine Erkennungseinheit, die dafür ausgelegt ist, einen Verkehrsspiegel innerhalb der erfassten Bilder zu erkennen. Verkehrsspiegel werden angeordnet, um einem Fahrer eine Sicht auf einen Bereich zu ermöglichen, der nicht oder nur schlecht direkt eingesehen werden kann. So können Verkehrsspiegel Informationen über tote Sichtbereiche und insbesondere über sich möglicherweise nähernde Verkehrsteilnehmer bereitstellen.
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Vorzugsweise ist die Erkennungseinheit dafür ausgelegt, den Verkehrsspiegel durch Suchen nach einer/-m charakteristischen Form, Muster und/oder Farbe des Verkehrsspiegels innerhalb der erfassten Bilder zu erkennen.
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Die Vorrichtung umfasst ferner eine Analyseeinheit, die dafür ausgelegt ist, durch Analysieren des Inhalts des erkannten Verkehrsspiegels zumindest einen Verkehrsteilnehmer in dem nicht oder nur schlecht einsehbaren Bereich zu ermitteln. So analysiert die Analyseeinheit vorzugsweise zumindest einen verborgenen Verkehrsteilnehmer, der innerhalb des erkannten Verkehrsspiegels visualisiert ist. Der Verkehrsteilnehmer wird beispielsweise durch Detektieren einer charakteristischen Form und/oder eines sich bewegenden Objekts innerhalb des Verkehrsspiegels analysiert.
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Da der Verkehrsspiegel üblicherweise eine konvexe Form aufweist, berücksichtigt die Analyseeinheit vorzugsweise eine Verzerrung, um den Verkehrsteilnehmer verlässlich zu analysieren.
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Unter bestimmten Umständen hat der Fahrer Schwierigkeiten, den Verkehrsteilnehmer, insbesondere die Bewegungsrichtung des Verkehrsteilnehmers, zu erkennen oder den Abstand zwischen dem Verkehrsteilnehmer und dem Ego-Fahrzeug innerhalb des Verkehrsspiegels zu schätzen. Es kann auch sein, dass der Fahrer den Verkehrsspiegel nicht erkennt. Somit stellt die Erfindung ein(e) verlässliche(s) Vorrichtung und Verfahren bereit, um den Fahrer über das Vorhandensein eines solchen Verkehrsspiegels zu informieren, liefert insbesondere Informationen über den verborgenen Verkehrsteilnehmer und/oder greift in die Fahrdynamik des Ego-Fahrzeugs ein, um einen drohenden Unfall zu vermeiden. Im Ergebnis ermöglicht die Vorrichtung ein sichereres Befahren und Verlassen unübersichtlicher Punkte und verbessert den Verkehrsfluss.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Analyseeinheit dafür ausgelegt, eine Bewegungsrichtung des zumindest einen analysierten Verkehrsteilnehmers innerhalb der erkannten Verkehrsspiegel zu ermitteln. Vorzugsweise informiert die Vorrichtung den Fahrer nur dann über den analysierten Verkehrsteilnehmer, wenn sich der analysierte Verkehrsteilnehmer nähert. So kann, wenn sich der Verkehrsteilnehmer vom Ego-Fahrzeug entfernt, eine unnötige Warnung vermieden werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Analyseeinheit dafür ausgelegt, eine Fahrgeschwindigkeit des zumindest einen analysierten Verkehrsteilnehmers innerhalb des erkannten Verkehrsspiegels zu ermitteln.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine akustische und/oder visuelle Warnvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Fahrer des Ego-Fahrzeugs über den zumindest einen ermittelten Verkehrsteilnehmer in dem nicht oder nur schlecht einsehbaren Bereich, der durch den erkannten Verkehrsspiegel reflektiert wird, zu informieren.
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Die visuelle Warnvorrichtung umfasst beispielsweise eine Anzeigeeinheit, die dafür ausgelegt ist, den Verkehrsspiegel und/oder den analysierten Verkehrsteilnehmer zu replizieren. Die Anzeigeeinheit ist insbesondere dafür ausgelegt, die aktuelle ermittelte Bewegungsrichtung und/oder die ermittelte Näherungsgeschwindigkeit des zumindest einen analysierten Verkehrsteilnehmers zu signalisieren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Eingreifvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, in die Fahrdynamik des Ego-Fahrzeugs einzugreifen, wenn der analysierte Verkehrsteilnehmer als ein sich näherndes Objekt ermittelt wird, insbesondere, wenn die Analyseeinheit einen drohenden Zusammenstoß mit dem sich nähernden Verkehrsteilnehmer analysiert hat.
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Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem bereit, das eine Vorrichtung zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld, insbesondere in einem Bereich, der von einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs nicht oder nur schlecht direkt eingesehen werden kann, gemäß der vorstehenden Beschreibung umfasst.
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Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Fahrzeug bereit, das eine Vorrichtung zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld, insbesondere in einem Bereich, der von einem Fahrer des Ego-Fahrzeugs nicht oder nur schlecht direkt eingesehen werden kann, gemäß der vorstehenden Beschreibung umfasst.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Ego-Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – Erfassen einer Bildfolge;
- – Erkennen eines Verkehrsspiegels innerhalb der erfassten Bilder (5);
- – Ermitteln zumindest eines Verkehrsteilnehmers in dem nicht oder nur schlecht einsehbaren Bereich durch Analysieren des Inhalts des erkannten Verkehrsspiegels (6).
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So kann ein verborgener Verkehrsteilnehmer, der sich in dem nicht oder nur schlecht einsehbaren Bereich befindet, in einem frühen Stadium auf der Grundlage des reflektierten Inhalts des erkannten Verkehrsspiegels innerhalb der erfassten Bilder analysiert werden. Somit wird eine verbesserte Sicherheit für den Fahrer und Verkehrsteilnehmer bereitgestellt.
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Als eine bevorzugte Ausführungsform erzeugt die visuelle Warnvorrichtung ein virtuelles Bild des Umfelds des Ego-Fahrzeugs, das den zumindest einen ermittelten Verkehrsteilnehmer umfasst und auf einem Anzeigebildschirm oder einer Frontscheibenanzeige des Ego-Fahrzeugs visualisiert wird. Das virtuelle Bild kann das aktuelle Verkehrsszenario mit intuitiven Überlagerungen oder 3D-Modellen umfassen.
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Das Verfahren kann einen jeglichen der vorstehend für die Vorrichtung beschriebenen weiteren Schritte umfassen.
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Für ein umfassenderes Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile werden in der folgenden Beschreibung Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, erläutert. Es zeigt:
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1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Detektieren verborgener Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld eines Ego-Fahrzeugs;
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2 eine Draufsicht auf ein erstes veranschaulichendes Szenario zum Detektieren eines verborgenen, sich nähernden Verkehrsteilnehmers, der sich in einem aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs nur schlecht oder nicht einsehbaren Bereich befindet;
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3 veranschaulichend ein erfasstes Bild, das einen Verkehrsspiegel umfasst, wobei der Verkehrsspiegel einen verborgenen Verkehrsteilnehmer, der sich in dem nur schlecht oder nicht einsehbaren Bereich befindet, visualisiert;
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4 eine Draufsicht auf ein zweites veranschaulichendes Szenario zum Detektieren eines verborgenen, sich entfernenden Verkehrsteilnehmers, der sich in einem aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs nur schlecht oder nicht einsehbaren Bereich befindet.
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Die beigefügten Zeichnungen sind dazu vorgesehen, ein weitergehendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen; sie sind in diese Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil derselben. Die Zeichnungen stellen bestimmte Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Andere Ausführungsformen der Erfindung und viele der dazugehörigen Vorteile der Erfindung werden ohne weiteres ersichtlich, wenn sie anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung besser verstanden werden.
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1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 1 zum Detektieren verborgener Verkehrsteilnehmer 2 in einem Umfeld eines Ego-Fahrzeugs 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere dafür ausgelegt, Verkehrsteilnehmer 2 zu detektieren, die sich aufgrund eines Hindernisses, beispielsweise eines Gebäudes, einer Säule, eines Baums oder dergleichen, in einem Bereich befinden, der nicht oder nur schlecht direkt von einem Fahrer eingesehen und/oder von Sensoren des Ego-Fahrzeugs 3 erfasst werden kann.
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Vorzugsweise ist die Vorrichtung 1 für die Verwendung innerhalb eines Ego-Fahrzeugs 3 zum Detektieren von Verkehrsteilnehmern 2, die sich aus einem Bereich nähern, der vom Fahrer des Ego-Fahrzeugs 3 nicht oder nur schlecht eingesehen werden kann, ausgelegt. Ein Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen PKW, einen LKW, einen Roller, ein Boot, ein Elektrofahrrad oder ein Motorrad, umfassen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Kameraeinheit 4, die dafür ausgelegt ist, eine Bildfolge 5 zu erfassen. Die Kameraeinheit 4 kann eine Kamera, vorzugsweise eine Frontkamera, oder mehrere Kameras, vorzugsweise ein Surround-View-System, umfassen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Erkennungseinheit 7, die dafür ausgelegt ist, einen Verkehrsspiegel 6 innerhalb der erfassten Bilder 5 zu erkennen.
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Verkehrsspiegel 6 werden überall dort positioniert, wo es einen nicht einsehbaren Abschnitt gibt, wie Einmündungen, Kurven, Nebenstraßen, Parkhäuser, Kreuzungen, Bürgersteige, Straßen mit scharfen Biegungen oder Einfahrten, um Verkehrsereignisse anzuzeigen, die von einem Fahrer eines Fahrzeugs nicht oder nur schlecht gesehen werden können. Verkehrsspiegel 6 können auch Trixi-Spiegel umfassen. So sind Verkehrsspiegel dazu gedacht, die Sichtbarkeit und Sicherheit für Fahrzeugbewegungen zu verbessern.
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Die Erkennungseinheit 7 ist beispielsweise dafür ausgelegt, den Verkehrsspiegel 6 durch Suchen nach einer charakteristischen Form und/oder Farbe des Spiegelrahmens zu erkennen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erkennungseinheit 7 dafür ausgelegt, nach einem Verkehrsspiegel 6 innerhalb der erfassten Bilder 5 zu suchen, wenn sich das Ego-Fahrzeug 3 insbesondere stehend an einer Kreuzung, einer Straße mit scharfen Biegungen, in einem Parkhaus oder einer Einfahrt befindet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Erkennungseinheit 7 dafür ausgelegt, insbesondere nach einem Verkehrsspiegel 6 innerhalb der erfassten Bilder 5 zu suchen, wenn eine Kartendatenbank einen Verkehrsspiegel 6 überträgt, dessen Standort im aktuellen Umfeld des Ego-Fahrzeugs 3 ermittelt wurde.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Analyseeinheit 8, die dafür ausgelegt ist, durch Analysieren des reflektierten Inhalts des erkannten Verkehrsspiegels 6 zumindest einen Verkehrsteilnehmer 2 in dem Bereich, der vom Fahrer des Ego-Fahrzeugs 3 nicht oder nur schlecht direkt eingesehen werden kann, zu analysieren.
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Um ein Objekt als einen Verkehrsteilnehmer 6 innerhalb des Verkehrsspiegels 6 zu detektieren, ist die Analyseeinheit 8 vorzugsweise dafür ausgelegt, eine charakteristische Form und/oder eine Bewegung und/oder die Leuchten des detektierten Objekts in der Bildfolge 5 zu ermitteln.
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2 zeigt eine Draufsicht auf ein veranschaulichendes Szenario zum Detektieren eines Verkehrsteilnehmers 2, der sich in einem Bereich befindet, der aufgrund eines Gebäudes vom Ego-Fahrzeug 3 nur schlecht oder nicht einsehbar ist. Ein Verkehrsspiegel 6 ist in einer solchen Weise angeordnet, dass der Fahrer des Ego-Fahrzeugs 3 auf einen anderen Verkehrsteilnehmer 2 im toten Sichtbereich aufmerksam gemacht wird.
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3 zeigt ein erfasstes Bild 5, das den Verkehrsspiegel 6 umfasst, wobei der Verkehrsspiegel 6 den Verkehrsteilnehmer 2 gemäß dem veranschaulichenden Szenario von 2 visualisiert.
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Vorzugsweise ist die Analyseeinheit 8 dafür ausgelegt, mittels des visualisierten Inhalts in dem Verkehrsspiegel 6 eine Bewegungsrichtung und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des zumindest einen analysierten Verkehrsteilnehmers 2 zu ermitteln.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 ferner eine akustische und/oder visuelle Warnvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Fahrer zu warnen, wenn innerhalb des erkannten Verkehrsspiegels 6 ein Verkehrsteilnehmer 2 analysiert wurde oder noch analysiert wird.
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Vorzugsweise ist die Warnvorrichtung dafür ausgelegt, den Fahrer zu warnen, wenn sich der analysierte Verkehrsteilnehmer 2 nähert, insbesondere einen geplanten Weg des Ego-Fahrzeugs 3 kreuzt.
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Die visuelle Warnvorrichtung umfasst beispielsweise eine Anzeige, die dafür ausgelegt ist, den Verkehrsspiegel 6 und/oder den analysierten Verkehrsteilnehmer 2 zu replizieren oder zumindest ein Warnsymbol über ein sich näherndes Objekt zu signalisieren. Insbesondere ist die visuelle Warnvorrichtung dafür ausgelegt, eine Überlagerung oder ein 3D-Modell zu erstellen, das den Fahrer vor einer drohenden Gefahr warnt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 ferner eine Eingreifvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, in die Fahrdynamik des Ego-Fahrzeugs 3 einzugreifen, wenn der analysierte Verkehrsteilnehmer 2 einen geplanten Weg des Ego-Fahrzeugs 3 kreuzt und/oder ein analysierter Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug 3 und dem Verkehrsteilnehmer 6 einen Schwellenwert unterschritten hat. Die Eingreifvorrichtung ist beispielsweise dafür ausgelegt, zu lenken und/oder zu bremsen, wenn ein Sicherheitsabstand den vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet.
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Der Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug 3 und dem Verkehrsteilnehmer 6 kann beispielsweise durch Ermitteln der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Verkehrsteilnehmers 2 sowie von Standortinformationen über das Umfeld des Ego-Fahrzeugs 3 analysiert werden. Die Umfeldinformationen können beispielsweise durch Kartendaten bereitgestellt werden.
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Als eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist die Analyseeinheit 8 dafür ausgelegt, die Leuchten des detektierten Objekts zu berücksichtigen, um ein Objekt als einen Verkehrsteilnehmer 2 zu detektieren und/oder seine Bewegungsrichtung innerhalb des Verkehrsspiegels 6 zu detektieren. Werden beispielsweise Frontscheinwerfer, insbesondere gelbe oder weiße Leuchten, detektiert, so kann das detektierte Objekt als ein sich nähernder Verkehrsteilnehmer angesehen werden, wie in 2 gezeigt. Werden stattdessen Rückscheinwerfer, insbesondere rote Leuchten, detektiert, so kann das detektierte Objekt als ein sich entfernender Verkehrsteilnehmer 2 angesehen werden, wie in 4 gezeigt.
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2 kann als ein Beispiel für ein virtuelles Bild des Umfelds des Ego-Fahrzeugs 3 zum visuellen Warnen des Fahrers vor einer drohenden Gefahr angesehen werden. Die Vogelperspektive gibt dem Fahrer einen schnellen Überblick über das aktuelle Verkehrsszenario.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Verkehrsteilnehmer
- 3
- Ego-Fahrzeug
- 4
- Kameraeinheit
- 5
- Bild
- 6
- Verkehrsspiegel
- 7
- Erkennungseinheit
- 8
- Analyseeinheit
