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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Im Straßenverkehr treten Örtlichkeiten auf, die von einem Fahrer eines Fahrzeugs schlecht einzusehen sind, weshalb an diesen Stellen oftmals Verkehrsspiegel aufgestellt sind, um die Sichtverhältnisse an diesen Stellen zu verbessern. Auch für Fahrzeuge mit einer Vielzahl von Sensoren wird es an diesen schlecht einsehbaren Stellen nicht immer möglich sein, die Verkehrssituation gänzlich überblicken oder erfassen zu können. So ist davon auszugehen, dass es in der Einführungsphase der autonom bzw. hochautonom fahrenden Fahrzeuge weiterhin zahlreiche Fahrzeuge geben wird, für die kein Datenaustausch über eine Position und Geschwindigkeit externer Verkehrsteilnehmer mit anderen Fahrzeugen über eine Kommunikationsschnittstelle möglich ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Ermitteln eines Verkehrsspiegelbildes innerhalb eines oder von einem in einem Umfeld des Fahrzeugs erkannten Verkehrsspiegel; und
- Ansteuern des Fahrerassistenzsystems unter Verwendung des ermittelten Verkehrsspiegelbildes.
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Bei einem Fahrerassistenzsystem kann es sich um eine elektronische Zusatzeinrichtung eines Fahrzeugs zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen handeln. Bei der Verwendung eines Fahrerassistenzsystems können insbesondere Sicherheitsaspekte, aber auch eine Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund stehen. Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, beispielsweise ein hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug, handeln. Bei einem Verkehrsspiegel kann es sich um einen ortsfest installierten Konvexspiegel handeln, der überwiegend im Bereich von unübersichtlichen Knotenpunkten, wie beispielsweise Kurven oder Grundstücksausfahrten, zur Anwendung kommt. Der Verkehrsspiegel ermöglicht den Einblick in ansonsten nicht direkt einsehbare Bereiche der von Verkehrsteilnehmern nutzbaren Verkehrsfläche. Bei einem Verkehrsspiegelbild kann es sich um ein reflektiertes Abbild von Objekten und/oder einer Verkehrssituation in einem von einem Fahrzeuginsassen nicht direkt einsehbaren Bereich des Verkehrsspiegels handeln.
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Ein Aspekt des hier vorgestellten Ansatzes eines Verfahrens kann darin gesehen werden, beispielsweise mittels eines bildgebenden Umfeldsensors, insbesondere eines Videosensors, einen Verkehrsspiegel und das Verkehrsspiegelbild in diesem Verkehrsspiegel, welcher an unübersichtlichen Stellen angebracht ist, mittels eines geeigneten Algorithmus zu erkennen und in einem folgenden Teilschritt das Verkehrsspiegelbild des Verkehrsspiegels entsprechend zu interpretieren und bei der Berechnung der Fahrentscheidung des Fahrzeugs bzw. bei der Steuerung des Fahrerassistenzsystems mit zu berücksichtigen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ansteuerns das ermittelte Verkehrsspiegelbild zur Korrektur einer Seitenverkehrtheit (beispielsweise durch Anwenden eines Korrekturalgorithmus) verändert werden. Somit kann verhindert werden, dass aufgrund der Seitenverkehrtheit der Anordnung von Objekten im Verkehrsspiegelbild eine Fehlinterpretation der Verkehrssituation durch das Fahrzeug bzw. in der Vorrichtung auftritt, die zu einer fehlerhaften Steuerung des Fahrerassistenzsystems führen könnte.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt Ansteuerns das Verkehrsspiegelbild zur Korrektur einer Verzerrung (beispielsweise durch Anwenden eines Korrekturalgorithmus) verändert werden. Somit kann verhindert werden, dass aufgrund der Verzerrung des Verkehrsspiegelbildes eine Fehlinterpretation der Verkehrssituation durch das Fahrzeug bzw. bzw. in der Vorrichtung auftritt, die zu einer fehlerhaften Steuerung des Fahrerassistenzsystems führen könnte.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns ein Hilfsalgorithmus angewendet werden, um eine Suche nach einem Verkehrsspiegel dem Umfeld des Fahrzeugs bzw. in dem Verkehrsspiegelbild auf einen Straßenbereich einzugrenzen, an dem ein Referenzkriterium das Vorhandensein eines Verkehrsspiegels vermuten lässt. Bei dem Referenzkriterium kann es sich um ein Referenzszenario wie beispielsweise eine Einmündung, eine Grundstücksauffahrt oder eine Kreuzung handeln. Bei einer Referenzkriterium-basierten Eingrenzung der Suche nach einem Verkehrsspiegel können Daten und Energie gespart werden, da nicht ein Abbild des gesamten Fahrzeugumfeldes nach einem möglicherweise aufgetretenen Verkehrsspiegel durchsucht werden braucht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns das Verkehrsspiegelbild unter Verwendung eines Bildsignals ermittelt werden, welches von einem optischen Bildsensor bereitgestellt wird. Der Vorteil einer bildgebenden Sensorik besteht darin, dass diese meist bereits serienmäßig in den Fahrzeugen verbaut ist und somit bereits kostengünstig für einen Mehrwert verfügbar ist und zugleich sensibel auf Änderungen in der Bildfläche bzw. in dem Umfeld des Fahrzeugs reagiert und über entsprechende Algorithmen diesbezüglich signifikante und aussagekräftige Informationen liefert.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Schritt des Ermittelns und/oder des Ansteuerns unter Verwendung eines eine Entfernung des Verkehrsspiegels vom Fahrzeug repräsentierenden Entfernungssignals ausgeführt werden, insbesondere wobei das Entfernungssignal von einem Radarsensor eingelesen wird. Aus der Laufzeit der von einem solchen Sensor ausgewerteten elektromagnetischen Welle kann die Entfernung des Verkehrsspiegels ermittelt werden. Ferner kann unter Verwendung des Frequenzunterschieds der erfassten reflektierten elektromagnetischen Welle des Radarsensors mit Hilfe des Doppler-Effekts auch der Abstand des Fahrzeugs zu einem externen Verkehrsteilnehmer, sondern auch die Geschwindigkeit des externen Verkehrsteilnehmers ermittelt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ansteuerns ein Verkehrsteilnehmersignal berücksichtigt werden, das eine Präsenz zumindest eines externen Verkehrsteilnehmers in einer Umgebung des Fahrzeugs repräsentiert. Durch die Berücksichtigung der Präsenz eines externen Verkehrsteilnehmers kann ein möglicher Unfall vermieden oder zumindest eine gefährliche Situation erkannt bzw. vermieden werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ansteuerns eine Bewegungstrajektorie des zumindest einen externen Verkehrsteilnehmers berücksichtigt werden. Durch die Berücksichtigung der Bewegungstrajektorie des externen Verkehrsteilnehmers kann, unter Einbeziehung der Bewegungstrajektorie des eigenen Fahrzeugs, eine mögliche Kollision vermieden werden.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Blockschaltbild-Darstellung eines Fahrzeugs samt einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 samt einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems 102 des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 fährt auf einer Straße 104 und befindet sich kurz vor einer unübersichtlichen Grundstücksauffahrt 106. An einer Ecke der Grundstücksauffahrt 106 ist ein Verkehrsspiegel 108 montiert, wobei der Verkehrsspiegel 108 ein Verkehrsspiegelbild 109 aufweist.
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Das Fahrzeug 100 umfasst zunächst eine Vorrichtung 102 zur Ansteuerung eines Fahrassistenzsystems. Die Vorrichtung 102 zur Ansteuerung eines Fahrassistenzsystems umfasst wiederum eine Ermittlungseinheit 110 und eine Ansteuerungseinheit 112. Weiterhin umfasst das Fahrzeug 100 einen optischen Bildsensor 114, einen Radarsensor 116 sowie ein Fahrassistenzsystem 118.
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Der optische Bildsensor 114 ist ausgebildet, um ein Umfeldsignal 120, das ein Umfeld des Fahrzeugs 100 optisch abbildet, zu empfangen und unter Verwendung dieses Umfeldsignals 120 ein Bildsignal 122 an die Ermittlungseinheit 110 bereitzustellen. Das Bildsignal 122 repräsentiert hierbei das Verkehrsspiegelbild 109. Die Ermittlungseinheit 110 ist ausgebildet, um das Bildsignal 122 und ein Entfernungssignal 124 zu empfangen, wobei das Entfernungssignal 124 von dem Radarsensor 116 bereitgestellt wird. Das Entfernungssignal 124 repräsentiert hierbei die Entfernung des Fahrzeugs 100 zu einem externen Verkehrsteilnehmer, der in der 1 nicht explizit dargestellt ist. Die Ermittlungseinheit 100 kann unter Verwendung des Bildsignals 122 und des Entfernungssignals 124 nun ein Verkehrsteilnehmersignal 126 an die Ansteuerungseinheit 112 bereitstellen. Das Verkehrsteilnehmersignal 126 repräsentiert hierbei zumindest eine Information über das Vorhandensein des externen Verkehrsteilnehmers, beispielsweise dessen Position, Entfernung und/oder Geschwindigkeit. Die Ansteuerungseinheit 112 ist ausgebildet, um das Verkehrsteilnehmersignal 126 und ebenso das Entfernungssignal 124 zu empfangen und unter Verwendung der beiden Signale 126 und 124 ein Ansteuerungssignal 128 an das Fahrerassistenzsystem 118 bereitzustellen. Das Ansteuerungssignal 128 repräsentiert hierbei eine auszuwählende bzw. anzusteuernde Fahrentscheidung für das Fahrzeug 100.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 zur Steuerung eines Fahrassistenzsystems eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 200 kann beispielsweise unter Verwendung der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung 102 zur Steuerung eines Fahrassistenzsystems ausgeführt werden.
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Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 201, in dem ein Verkehrsspiegelbild innerhalb eines in einem Umfeld des Fahrzeugs oder von einem in dem Umfeld des Fahrzeugs erkannten Verkehrsspiegel ermittelt wird.
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Schließlich wird in einem Schritt 203 das Fahrassistenzsystem unter Verwendung des ermittelten Verkehrsspiegelbildes angesteuert.
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In einem ersten Schritt wird mithilfe eines geeigneten Bildalgorithmus im Video ermittelt, ob sich ein Verkehrsspiegel im erfassten Bildbereich des optischen Bildsensors befindet. Hierfür wird beispielsweise nach dem typischen Rot-Weiß-Muster einer Verkehrsspiegelumrandung im Bild gesucht. Um diese Berechnung nicht permanent durchführen zu müssen, kann ein Hilfsalgorithmus die Suche auf Verkehrsbereiche eingrenzen, an denen potenziell mit einem Verkehrsspiegel zu rechnen ist, beispielsweise bei Grundstückseinfahrten und Straßenkreuzungen.
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Wird ein Verkehrsspiegel an einer entsprechenden Stelle im Umfeld des Fahrzeugs 100 erkannt, so wird das Verkehrsspiegelbild innerhalb des Verkehrsspiegels ausgewertet. Hier kann als Erstes beachtet werden, dass das Verkehrsspiegelbild seitenverkehrt sein kann, sodass hier ein geeigneter Korrekturalgorithmus angewendet wird, um diese Seitenverkehrsheit zu kompensieren. Üblicherweise sind die Verkehrsspiegelbilder zwecks größeren Sichtbereichs gewölbt. Dies führt ferner zu einer Verzerrung des abgebildeten Szenarios in dem Verkehrsspiegelbild, wobei diese Verzerrung des Verkehrsspiegelbilds ebenfalls mittels dieses Korrekturalgorithmus oder eines weiteren Korrekturalgorithmus korrigiert werden kann. Ist nun das Verkehrsspiegelbild beispielsweise korrigiert, so kann die abgebildete Verkehrssituation des Verkehrsspiegelbilds ausgewertet werden. So wird untersucht, ob sich im Sichtbereich des Verkehrsspiegels, also im durch das Verkehrsspiegelbild abgebildeten Szenario, Verkehrsteilnehmer befinden und/oder deren Bewegungstrajektorie aus dem Verkehrsspiegelbild unter Berücksichtigung der Verkehrsspiegelposition berechnet. Ist die Bewegungstrajektorie berechnet, so kann diese in die Berechnung der Fahrentscheidung des Fahrzeugs bzw. die Steuerung des Fahrerassistenzsystems einbezogen bzw. berücksichtigt werden, wobei eine Kollision mit einem externen Verkehrsteilnehmer verhindert wird und/oder ein sicherer Verkehrsfluss gewährleistet werden kann. Als eine zusätzliche Verbesserung kann beispielsweise die Entfernung des Fahrzeugs zum Verkehrsspiegel mittels eines Radarsensors berechnet werden, woraus beispielsweise dann Parameter zur Entzerrung des Verkehrsspiegelbildes ermittelt werden können.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
