DE102018002514A1

DE102018002514A1 - Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems

Info

Publication number: DE102018002514A1
Application number: DE102018002514.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Zimmer; Tobias Aurand
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2018-09-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems (2) zur Erkennung einer eine Fahrspur eines Fahrzeuges (1) begrenzenden Fahrspurmarkierung (F), wobei ein Nass-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung (F) bei nasser Fahrbahn und ein Trocken-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung (F) bei trockener Fahrbahn angewendet werden, wobei auf den Nass-Algorithmus umgeschaltet wird, wenn ein Scheibenwischer (4) des Fahrzeuges (1) aktiviert wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Umschaltung von dem Nass-Algorithmus auf den Trocken-Algorithmus in Abhängigkeit von
- Regendauer und -intensität,
- einer Luftfeuchtigkeit,
- Informationen eines Navigationssystems,
- einer ermittelten Position des Fahrzeuges (1),
- Wind- und Wetterverhältnissen und/oder
- einem Datum und einer Uhrzeit verzögert erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur Erkennung einer eine Fahrspur eines Fahrzeuges begrenzenden Fahrspurmarkierung, wobei ein Nass-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung bei nasser Fahrbahn und ein Trocken-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung bei trockener Fahrbahn angewendet werden, wobei auf den Nass-Algorithmus umgeschaltet wird, wenn ein Scheibenwischer des Fahrzeuges aktiviert wird.
Aus der DE 10 2005 057 251 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Aus- und Wiedereinschalten einer Fahrerassistenzvorrichtung zur automatischen Spurhaltung eines Fahrzeuges bekannt. Für den zuverlässigen Betrieb der Fahrerassistenzvorrichtung wird mindestens eine maßgebliche Randbedingung erfasst. Dann wird entschieden, ob eine der erfassten Randbedingungen einen zugeordneten Grenzwert über- oder unterschreitet, wobei bei Über- oder Unterschreiten eines oder mehrerer zugeordneter Grenzwerte durch mindestens eine erfasste Randbedingung die Fahrerassistenzvorrichtung automatisch abgeschaltet wird.
Darüber hinaus ist bekannt, dass in Bezug auf die Erkennung der Fahrspurmarkierung im Fahrzeug zwei Algorithmen verwendet werden, wobei ein Algorithmus zur Anwendung bei nasser Fahrbahn und ein weiterer Algorithmus zur Anwendung bei trockener Fahrbahn vorgesehen sind. Dabei orientiert sich eine Bilderfassungseinheit zur Verwendung des jeweiligen Algorithmus an einer Aktivität eines Scheibenwischers des Fahrzeuges. Wird der Scheibenwischer aktiviert, wird von dem Algorithmus bei trockener Fahrbahn auf dem Algorithmus bei nasser Fahrbahn gewechselt. Wird der Scheibenwischer deaktiviert, wird umgehend der Algorithmus für eine trockene Fahrbahn verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur Erkennung einer Fahrspurmarkierung eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur Erkennung einer eine Fahrspur eines Fahrzeuges begrenzenden Fahrspurmarkierung sieht vor, dass ein Nass-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung bei nasser Fahrbahn und ein Trocken-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung bei trockener Fahrbahn angewendet werden, wobei auf den Nass-Algorithmus umgeschaltet wird, wenn ein Scheibenwischer des Fahrzeuges aktiviert wird. Erfindungsgemäß erfolgt eine Umschaltung von dem Nass-Algorithmus auf den Trocken-Algorithmus in Abhängigkeit von einer Regendauer und -intensität, einer Luftfeuchtigkeit, Informationen eines Navigationssystems, einer ermittelten Position des Fahrzeuges, Wind- und Wetterverhältnissen und/oder einem Datum und einer Uhrzeit verzögert.
Durch Anwendung des Verfahrens erfolgt der Wechsel auf den Trocken-Algorithmus in Abhängigkeit genannter Kriterien verzögert, um bei einer Bildverarbeitung in Bezug auf die Erkennung der Fahrspurmarkierung vorherrschende Umwelteinflüsse, insbesondere eine Feuchtigkeit der Fahrbahn, zu berücksichtigen.
Somit kann das Risiko einer fehlerhaften Verwendung, insbesondere des Trocken-Algorithmus, und einer dadurch bedingten ungenauen Erkennung der Fahrspurmarkierung wesentlich verringert werden und somit eine Funktion des Assistenzsystems dahingehend optimiert werden.
Insbesondere eignet sich das Verfahren auch zur Anwendung für andere Assistenzsysteme, beispielsweise für einen Notbremsassistenten und/oder für ein Assistenzsystem zur Fahrdynamikregelung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Assistenzsystem zur Erkennung einer Fahrspurmarkierung.

Die einzige Figur zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Assistenzsystem 2 zur automatischen Erkennung einer Fahrspurmarkierung F einer Fahrspur des Fahrzeuges 1.
Weiterhin weist das Fahrzeug 1 ein nicht näher dargestelltes anderes Assistenzsystem auf, welches im aktivierten Zustand eine Fahraufgabe eines Fahrers zumindest teilweise übernimmt, so dass der Fahrer anderen Tätigkeiten nachgehen kann und nicht dazu angehalten ist, ein Verkehrsgeschehen fortlaufend zu verfolgen.
Das Assistenzsystem 2 umfasst zumindest eine Kamera 3, deren Erfassungsbereich E zur Erfassung der die Fahrspur des Fahrzeuges 1 begrenzenden Fahrspurmarkierung F vor das Fahrzeug 1 gerichtet ist.
Erfasste Bilddaten der Kamera 3 werden weiterverarbeitet, wobei um verschiedene Umwelteinflüsse bei einer Bildverarbeitung zu berücksichtigen, zwei Algorithmen verwendet werden. Ein Nass-Algorithmus wird bei nasser Fahrbahn und ein Trocken-Algorithmus bei trockener Fahrbahn verwendet.
Bei den Umwelteinflüssen kann es sich um Feuchtigkeit auf der Fahrbahn handeln, wobei u. a. durch Wasserlachen im Bereich der Fahrspurmarkierungen F verschwommene Ränder der Fahrspurmarkierungen F in den erfassten Bilddaten auftreten können. Um die Feuchtigkeit auf der Fahrbahn in Bezug auf die Erkennung der Fahrspurmarkierungen F zu berücksichtigen, wird bei der Annahme einer nassen Fahrbahn der entsprechende Nass-Algorithmus zur Bildverarbeitung verwendet.
Insbesondere orientiert sich die Kamera 3 an einer Aktivität eines Scheibenwischers 4, insbesondere in Bezug auf eine Windschutzscheibe des Fahrzeuges 1. Ist der Scheibenwischer 4 aktiviert, wird von dem Trocken-Algorithmus auf den Nass-Algorithmus für eine nasse Fahrbahn gewechselt.
Gemäß dem Stand der Technik wird umgehend oder nach einer relativ kurzen Zeitdauer nach einer Deaktivierung des Scheibenwischers 4 von dem Nass-Algorithmus auf den Trocken-Algorithmus für eine trockene Fahrbahn gewechselt.
Hierbei besteht das Problem, dass gerade im Herbst und im Winter ein Verdunsten der Feuchtigkeit auf der Fahrbahn und damit ein Trocknen derselben vergleichsweise langsam erfolgen. D. h., dass die Fahrbahn auch nach der Deaktivierung des Scheibenwischers 4 noch verhältnismäßig lange feucht ist.
Wie oben beschrieben, wird im Stand der Technik umgehend oder nach einer relativ kurzen Zeitdauer nach der Deaktivierung des Scheibenwischers 4 auf den Trocken-Algorithmus gewechselt, mittels dessen die Bilddaten verarbeitet werden, wodurch es zu einer ungenauen Erfassung der Fahrbahnmarkierung F kommen kann.
Dadurch wiederum kann eine korrekte Funktionsweise eines Assistenzsystems, beispielsweise eines sogenannten Spurhalteassistenten, insbesondere im teil- und autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 nicht sichergestellt werden.
Um eine solche fehlerhafte Verwendung des Trocken-Algorithmus weitestgehend ausschließen zu können, ist in einem im Folgenden beschriebenen Verfahren vorgesehen, dass ein Umschalten von dem Nass-Algorithmus für eine nasse Fahrbahn auf den Trocken-Algorithmus für eine trockene Fahrbahn zeitverzögert durchgeführt wird. Dabei wird eine Zeitdauer berücksichtigt, innerhalb welcher die Feuchtigkeit auf der Fahrbahn, insbesondere auf der Fahrbahnoberfläche, zumindest größtenteils verdunstet ist.
Der Wechsel zwischen den beiden Algorithmen erfolgt also zeitverzögert, um bei der Verarbeitung der mittels der Kamera 3 erfassten Bilddaten auf vorherrschende Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, zu berücksichtigen.
Die Kamera 3 wechselt bei Regenbeginn und der Aktivierung des Scheibenwischers 4 zu dem Nass-Algorithmus für eine nasse Fahrbahn. Während der Scheibenwischer 4 aktiv ist, wird eine Laufzeit und eine Intensität einer Bewegung des Scheibenwischers 4 erfasst und an eine Datenverarbeitungseinheit 5 übermittelt.
Darüber hinaus werden weitere für eine Verdunstung relevante Informationen fortlaufend anhand erfasster Signale einer fahrzeugseitigen Sensorik 6, die eine Anzahl von Erfassungseinheiten umfasst, ermittelt. Insbesondere werden anhand mittels der Sensorik 6 erfasster Signale eine Luftfeuchtigkeit, eine Temperatur außerhalb des Fahrzeuges 1, eine Sonneneinstrahlung, und/oder Windverhältnisse, z. B. eine Windstärke, ermittelt.
Die Luftfeuchtigkeit kann beispielsweise anhand erfasster Signale einer Erfassungseinheit der Sensorik 6 direkt und/oder über ein Klimamodell auf Basis erfasster Signale zumindest einer Erfassungseinheit einer nicht näher dargestellten weiteren Sensorik ermittelt werden.
Die Sonneneinstrahlung kann beispielsweise anhand erfasster Signale zumindest eines Beleuchtungssensors als Bestandteil der Sensorik 6 ermittelt werden. Erfasste Signale, insbesondere erfasste Werte der Sonneneinstrahlung werden dann der Datenverarbeitungseinheit 5 zugeführt, in welcher relevante Referenzwerte und Konstanten gespeichert sind. Insbesondere werden bei der Ermittlung der Sonneneinstrahlung eine Position des Fahrzeuges 1 sowie eine Uhrzeit berücksichtigt.
Als Beispiel für einen Referenzwert und/oder eine Konstante kann beispielsweise eine Sättigungsmenge an Wasserdampf in der Luft sein. Denkbar ist auch, dass Naturkonstanten und/oder andere empirisch ermittelte Werte, die für eine Berechnung, insbesondere der Verdunstung, erforderlich sind, in der Datenverarbeitungseinheit 5 hinterlegt sind.
Weitere, vergleichsweise wichtige Informationen für eine Ermittlung der Verzögerung, mit der der Wechsel von dem Nass-Algorithmus für eine nasse Fahrbahn auf den Trocken-Algorithmus für eine trockene Fahrbahn erfolgt, sind das Datum, eine Uhrzeit und eine Umgebung des Fahrzeuges 1.
Insbesondere werden das Datum, die Uhrzeit und die Umgebung des Fahrzeuges 1 bei der Ermittlung der Verzögerung berücksichtigt, das in unterschiedlichen Umgebungen, zu unterschiedlichen Jahreszeiten und auch zu unterschiedlichen Uhrzeiten Feuchtigkeit unterschiedlich schnell verdunstet.
Eine momentane Position des Fahrzeuges 1 wird anhand vorliegender Informationen eines Navigationssystems und/oder einer anhand erfasster Signale einer satellitengestützten Positionsbestimmungseinheit, die beispielsweise Bestandteil der Datenverarbeitungseinheit 5 ist, ermittelt.
Anhand der oben genannten erfassten und ermittelten Daten und Informationen kann die Verdunstung von Feuchtigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeuges 1 bestimmt werden. Anhand der Verdunstung wiederum kann eine Zeitdauer der Verzögerung zwischen dem Wechsel von dem Nass-Algorithmus auf den Trocken-Algorithmus, also für eine trockene Fahrbahn, für die Verarbeitung der erfassten Bilddaten der Kamera 3 in Bezug auf die Erkennung der die Fahrspur des Fahrzeuges 1 begrenzenden Fahrspurmarkierung F ermittelt werden.
Mit anderen Worten wird der Nass-Algorithmus für eine nasse Fahrbahn weiterverwendet, welcher ohne die ermittelte Verzögerung basierend auf der Verdunstung deaktiviert worden wäre.
Dadurch, dass die Verdunstung für den Wechsel der Algorithmen berücksichtigt wird, kann weitestgehend sichergestellt werden, dass der für die vorherrschenden Umwelteinflüsse in der Umgebung des Fahrzeuges 1 passende Algorithmus bei der Verarbeitung der Bilddaten verwendet wird.
Dadurch, dass anhand mittels der Sensorik 6 und/oder mittels der weiteren Sensorik erfasster Signale fortlaufend die relevanten Daten und Informationen ermittelt werden, werden die Verdunstung und die dadurch bedingte Verzögerung zum Wechsel auf den Trocken-Algorithmus fortlaufend aktualisiert. Das ermöglicht auf Veränderungen der Umwelteinflüsse in der Umgebung des Fahrzeuges 1 einzugehen. Insbesondere spielt eine kontinuierliche Veränderung der Umwelteinflüsse bei Überlandfahrten des Fahrzeuges 1 eine erhebliche Rolle.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Assistenzsystem
3: Kamera
4: Scheibenwischer
5: Datenverarbeitungseinheit
6: Sensorik
E: Erfassungsbereich
F: Fahrspurmarkierung

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

DE 102005057251 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems (2) zur Erkennung einer eine Fahrspur eines Fahrzeuges (1) begrenzenden Fahrspurmarkierung (F), wobei ein Nass-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung (F) bei nasser Fahrbahn und ein Trocken-Algorithmus zur Erkennung der Fahrspurmarkierung (F) bei trockener Fahrbahn angewendet werden, wobei auf den Nass-Algorithmus umgeschaltet wird, wenn ein Scheibenwischer (4) des Fahrzeuges (1) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung von dem Nass-Algorithmus auf den Trocken-Algorithmus in Abhängigkeit von - einer Regendauer und -intensität, - einer Luftfeuchtigkeit, - Informationen eines Navigationssystems, - einer ermittelten Position des Fahrzeuges (1), - Wind- und Wetterverhältnissen und/oder - einem Datum und einer Uhrzeit verzögert erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeuchtigkeit mittels einer fahrzeugseitigen Sensorik (6) direkt erfasst und/oder auf Basis eines Klimamodells anhand erfasster Signale einer weiteren Sensorik ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonneneinstrahlung anhand erfasster Signale zumindest eines fahrzeugseitigen Beleuchtungssensors ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) im teilautonomen oder im autonomen Fahrbetrieb bewegt wird.