DE102019002595A1

DE102019002595A1 - Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug, Computerprogrammprodukt sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019002595A1
Application number: DE102019002595.4A
Authority: DE
Inventors: Tobias Aurand; Markus Zimmer; Boris Weiß; Sebastien Paxion
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2019-10-17

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug (2), wobei eine Fahrspur (14) anhand von linken Fahrspurmarkierungen (18) und rechten Fahrspurmarkierungen (16) erkannt wird und eine Unterstützung in Abhängigkeit der relativen Position und Richtung des Kraftfahrzeugs (2) in Bezug auf eine auf der Basis der Fahrspurmarkierungen (16, 18) erkannte Fahrspur (14) gegeben wird, wobei, wenn die linke oder die rechte Fahrspurmarkierung (16, 18) nicht mehr erkannt wird, eine extrapolierte Fahrspurmarkierung (20) derart errechnet wird, dass sich eine im wesentlichen gleichbleibende Fahrbahnbreite (be) zu der noch erkannten Fahrspurmarkierung (16, 18) ergibt, wobei eine virtuelle Fahrspurmarkierung (22) auf der Basis der extrapolierten Fahrspurmarkierung (16, 18) ermittelt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung (22) mit zunehmendem Abstand vom Anfang der extrapolierten Fahrspurmarkierung (16, 18) zunehmend stärker auf die noch erkannte Fahrspurmarkierung (16, 18) zuläuft, sodass die Fahrbahnbreite (bv) geringer wird, wobei die Unterstützung auf der Basis der virtuellen Fahrspurmarkierung (16, 18) gegeben wird.Beschrieben werden desweiteren ein Computerprogrammprodukt sowie ein Kraftfahrzeug (2).

Description

Beschrieben werden ein Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Kraftfahrzeug.
Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug, Computerprogrammprodukte sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. So ist es allgemein bekannt, mit Hilfe von Spurhalteassistenten Fahrspuren anhand von Fahrspurmarkierungen beiderseits eines Kraftfahrzeugs zu erkennen und einen Fahrer des Kraftfahrzeugs vor einem möglichen, ungewollten Verlassen der Fahrspur zu warnen und/oder dies aktiv durch Eingreifen in eine Lenkung des Kraftfahrzeugs zu verhindern. Ein ungewolltes Verlassen einer Fahrspur kann beispielsweise durch Annähern der Trajektorie des Kraftfahrzeuges an eine Fahrspurmarkierung ohne Blinken erkannt werden.
In der Praxis kommt es häufig vor, dass eine der Fahrspurmarkierungen nicht richtig erkannt werden kann, beispielsweise weil die Fahrspurmarkierung verblasst ist, weil sie durch schlechte Sichtverhältnisse oder durch Abnutzung schwer erkennbar ist oder weil mehrere Fahrspurmarkierungen übereinander liegend oder dicht beieinander erkannt werden, was besonders in Baustellenbereichen häufig vorkommt. Zudem können Fahrspurmarkierungen verdeckt sein, z.B. durch Schnee oder Schmutz. In solchen Bereichen kann eine Spurhalteunterstützung nicht zuverlässig funktionieren, sodass herkömmliche Spurhaltesysteme abschalten.
Aus der DE 11 2013 001 221 T5 ist eine Fahrunterstützungsvorrichtung bekannt, die eine Fahrt eines Fahrzeugs unterstützt, das auf einer Straße fährt, wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung aufweist: eine Fahrstreifenerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Fahrstreifens auf der Straße; eine Extrapolationseinrichtung zum Festlegen eines extrapolierten Fahrstreifens, der durch Extrapolieren eines zuvor erfassten Fahrstreifens ausgebildet wird, wenn der Fahrstreifen von der Fahrstreifenerfassungseinrichtung nicht erfasst werden kann; eine Extrapolationszeitbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Zeitdauer, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, auf der Grundlage eines Abstands zwischen dem zuvor erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug und/oder einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs; eine Abweichungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Fahrzeug innerhalb einer im Voraus festgelegten Zeit von dem Fahrstreifen, der von der Fahrstreifenerfassungseinrichtung erfasst wird, oder dem extrapolierten Fahrstreifen, der von der Extrapolationseinrichtung festgelegt wird, abweichen wird.
Nachteilig hieran ist, dass der extrapolierte Fahrstreifen auf der Basis des erfassten Fahrstreifens berechnet wird. Allerdings sinkt die Gewissheit darüber, dass der extrapolierte Fahrstreifen nach wie vor korrekte Verhältnisse wiedergibt, im Laufe der Zeit und mit zunehmendem Abstand von der letzten zuverlässigen Erkennung des Fahrstreifens rapide ab.
Somit stellt sich die Aufgabe, Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug, Computerprogrammprodukte sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine zuverlässige und sichere Fortsetzung eine Spurhalteunterstützung auch bei Nichterkennen eine Fahrspurmarkierung möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug, gemäß Anspruch 1, ein Computerprogrammprodukt gemäß dem nebengeordneten Anspruch 5 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 6. Weiterbildungen und weiterführende Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Beschrieben wird ein Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Fahrspur anhand von linken Fahrspurmarkierungen und rechten Fahrspurmarkierungen erkannt wird und eine Unterstützung in Abhängigkeit der relativen Position und Richtung des Kraftfahrzeugs in Bezug auf eine auf der Basis der Fahrspurmarkierungen erkannten Fahrspur gegeben wird, wobei, wenn die linke oder die rechte Fahrspurmarkierung nicht mehr erkannt wird, eine extrapolierte Fahrspurmarkierung derart errechnet wird, dass sich eine im wesentlichen gleichbleibende Fahrbahnbreite zu der noch erkannten Fahrspurmarkierung ergibt, wobei eine virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Basis der extrapolierten Fahrspurmarkierung ermittelt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung mit zunehmendem Abstand vom Anfang der extrapolierten Fahrspurmarkierung zunehmend stärker auf die noch erkannte Fahrspurmarkierung zuläuft, sodass die Fahrbahnbreite geringer wird, wobei die Unterstützung auf der Basis der virtuellen Fahrspurmarkierung gegeben wird.
Dadurch, dass die extrapolierte Fahrspurmarkierung stärker auf die noch erkannte Fahrspurmarkierung zuläuft, wird die erkannte Fahrbahn, innerhalb derer sich das Kraftfahrzeug bewegen kann, ohne dass eine Unterstützung durch die Spurhalteunterstützung eintritt, immer schmaler, wodurch das Risiko, dass die Fahrspurbreite faktisch zu groß berechnet wird, auf nahezu Null sinkt. Stattdessen wird eine Unterstützung immer früher stattfinden.
In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Unterstützung in Form einer Warnung und/oder durch einen Lenkeingriff erfolgt.
Mithilfe einer Warnung kann der Fahrer darauf aufmerksam gemacht werden, dass er im Begriff ist, die Fahrspur zu verlassen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, den Fahrer daran zu erinnern, dass er einen Blinker setzen muss, wenn er tatsächlich die Fahrspur verlassen möchte. Mithilfe eines Lenkeingriffs kann das Kraftfahrzeug in der Spur gehalten werden.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Länge der virtuellen Fahrspurmarkierung auf eine maximale Länge begrenzt ist, wobei die Unterstützung bei Erreichen der maximalen Länge abgeschaltet wird.
Hierdurch kann verhindert werden, dass die tatsächliche Fahrspurbreite trotz der Verjüngung der Fahrspur durch das zuvor beschriebene Verfahren geringer wird als die Fahrspurbreite, die sich aus der virtuellen Spur und der noch erkannten reellen Spur ergibt.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenn eine Fortsetzung der nicht mehr erkannten Fahrspurmarkierung erkannt wird, die Extrapolation so vorgenommen wird, dass die extrapolierte Fahrspurmarkierung in die fortgesetzte Fahrspurmarkierung übergeht.
Auf diese Weise können kurze Unterbrechungen in der Fahrspurmarkierung überbrückt werden und die Fahrbahnbreite kann realistisch abgeschätzt werden.
Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Computerprogrammprodukt, mit einem computerlesbaren Speichermedium, auf dem Befehle eingebettet sind, die, wenn sie von einer Recheneinheit ausgeführt werden, bewirken, dass die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der zuvor genannten Art auszuführen.
Ein entsprechendes Computerprogrammprodukt kann die Nutzbarkeit einer Spurhalteunterstützung erheblich vergrößern, da sie innerhalb gewisser Grenzen auch dann funktioniert, wenn keine Fahrspurmarkierung mehr erkennbar ist.
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Computerprogrammprodukt der zuvor genannten Art.
In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit mit einer Kamera verbunden ist.
Mithilfe der Kamera können die Fahrspurmarkierungen erkannt werden.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit mit einem Fernkommunikationsmodul verbunden ist, um Daten bezüglich der Fahrspur zu empfangen und/oder zu senden.
Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, Daten zu den Fahrspurmarkierungen mit anderen Kraftfahrzeugen und/oder einem Zentralrechner auszutauschen, was die Extrapolation der Fahrspurmarkierungen erleichtert und zuverlässiger macht.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit mit einer Anzeigeeinheit verbunden ist, wobei die Anzeigeeinheit zur Anzeige der virtuellen Fahrspurmarkierung eingerichtet ist.
Auf diese Weise kann zur Anzeige gebracht werden, wenn eine Fahrspurmarkierung virtuell extrapolierte wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer Spurhalteunterstützung, sowie
2 das Kraftfahrzeug aus 1 in einer Verkehrssituation, in der eine Fahrspurmarkierung unterbrochen ist.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Spurhalteunterstützung, dessen Komponenten nachfolgend erläutert werden.
Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Recheneinheit 4 auf, die mit einem Speicher 6 ausgerüstet ist. Auf dem Speicher 6 ist ein Computerprogrammprodukt gespeichert, das, wenn es von der Recheneinheit 4 ausgeführt wird, ein Verfahren zur Spurhalteunterstützung des Kraftfahrzeuges 2 ausführt.
Die Recheneinheit 4 ist mit einer Kamera 8 verbunden, die in eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 nach vorne gerichtet ist und vor dem Kraftfahrzeug 2 befindliche Fahrspurmarkierungen erkennen kann. Die Recheneinheit 4 kann die von der Kamera 8 aufgenommenen Bilder entsprechend auswerten und Fahrspuren erkennen.
Statt einer Kamera 8 können auch mehrere Kameras verbaut sein.
Die Recheneinheit 4 ist des Weiteren mit einer Anzeigevorrichtung 10 verbunden, die im Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet ist. Auf der Anzeigevorrichtung 10 kann angezeigt werden, wenn das Kraftfahrzeug 2 eine unterbrochene Fahrspurmarkierung virtuell fortsetzt.
Die Recheneinheit 4 ist außerdem mit einer Fernkommunikationsvorrichtung 12 verbunden, mit der das Kraftfahrzeug 2 mit anderen Kraftfahrzeugen oder mit einem Zentralrechner kommunizieren kann, um Informationen über Fahrspuren auszutauschen.
2 zeigt eine Verkehrssituation mit dem Kraftfahrzeug 2 auf einer Straße 14.
Die Straße 14 ist auf der rechten Seite von einer Fahrspurmarkierung 16 begrenzt. Auf der linken Seite ist die Straße 14 von einer Fahrspurmarkierung 18 begrenzt. Die Fahrspurmarkierung 18 ist unterbrochen.
Das Kraftfahrzeug 2 erkennt die Unterbrechung der Fahrspurmarkierung 18 und extrapoliert eine Fortsetzung der Fahrspurmarkierung 18 zu einer extrapolierten Fahrspurmarkierung 20 (gestrichelt dargestellt). Die Extrapolation funktioniert dergestalt, dass die linke Fahrspurmarkierung 18 mit gleichem Abstand zur rechten Fahrspurmarkierung 16 fortgesetzt wird, sodass sich eine im Wesentlichen gleich breite, extrapolierte Spurbreite be ergibt.
Zur Kompensation der Unsicherheit, die sich mit zunehmendem Abstand von dem Ende der linken Fahrspurmarkierung 18 ergibt, wird eine virtuelle Fahrspurmarkierung 22 (gepunktet dargestellt) ermittelt, die auf die rechte Fahrspurmarkierung 16 zuläuft.
Wäre die extrapolierte Fahrspurmarkierung 20 nicht parallel zur rechten Fahrspurmarkierung 16, sondern würde auf diese zulaufen, würde die virtuelle Fahrspurmarkierung 22 stärker auf die rechte Fahrspurmarkierung 16 zulaufen als die extrapolierte Fahrspurmarkierung 16.
Daraus ergibt sich eine virtuelle Spurbreite bv, die in jedem Fall geringer ist als die extrapolierte Spurbreite be.
Die virtuelle Fahrspurmarkierung 22 wird in ihrer Länge auf eine maximale Länge Im limitiert, um die Unsicherheit hinsichtlich der wahren Spurverhältnisse zu minimieren, da ab einer gewissen Länge das Risiko zu groß wird, dass die extrapolierte Spurbreite be zu groß berechnet wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Recheneinheit
6: Speicher
8: Kamera
10: Anzeigeeinrichtung
12: Fernkommunikationsvorrichtung
14: Fahrspur
16: rechte Fahrspurmarkierung
18: linke Fahrspurmarkierung
20: extrapolierte Fahrspurmarkierung
22: virtuelle Fahrspurmarkierung
be: extrapolierte Spurbreite
bv: virtuelle Spurbreite
lm: maximale Länge

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 112013001221 T5 [0004]

Claims

Verfahren zur Spurhalteunterstützung für ein Kraftfahrzeug (2), wobei eine Fahrspur (14) anhand von linken Fahrspurmarkierungen (18) und rechten Fahrspurmarkierungen (16) erkannt wird und eine Unterstützung in Abhängigkeit der relativen Position und Richtung des Kraftfahrzeugs (2) in Bezug auf eine auf der Basis der Fahrspurmarkierungen (16, 18) erkannte Fahrspur (14) gegeben wird, wobei, wenn die linke oder die rechte Fahrspurmarkierung (16, 18) nicht mehr erkannt wird, eine extrapolierte Fahrspurmarkierung (20) derart errechnet wird, dass sich eine im wesentlichen gleichbleibende Fahrbahnbreite (be) zu der noch erkannten Fahrspurmarkierung (16, 18) ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass eine virtuelle Fahrspurmarkierung (22) auf der Basis der extrapolierten Fahrspurmarkierung (16, 18) ermittelt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung (22) mit zunehmendem Abstand vom Anfang der extrapolierten Fahrspurmarkierung (16, 18) zunehmend stärker auf die noch erkannte Fahrspurmarkierung (16, 18) zuläuft, sodass die Fahrbahnbreite (bv) geringer wird, wobei die Unterstützung auf der Basis der virtuellen Fahrspurmarkierung (16, 18) gegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützung in Form einer Warnung und/oder einem Lenkeingriff erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge der virtuellen Fahrspurmarkierung (16, 18) auf eine maximale Länge (Im) begrenzt ist, wobei die Unterstützung () bei Erreichen der maximalen Länge (Im) abgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Fortsetzung der nicht mehr erkannten Fahrspurmarkierung (16, 18) erkannt wird, die Extrapolation so vorgenommen wird, dass die extrapolierte Fahrspurmarkierung (20) in die fortgesetzte Fahrspurmarkierung übergeht.
Computerprogrammprodukt, mit einem computerlesbaren Speichermedium (6), auf dem Befehle eingebettet sind, die, wenn sie von einer Recheneinheit (4) ausgeführt werden, bewirken, dass die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Kraftfahrzeug mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 5.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) mit einer Kamera (8) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) mit einem Fernkommunikationsmodul (12) verbunden ist, um Daten bezüglich der Fahrspur (14) zu empfangen und/oder zu senden.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) mit einer Anzeigeeinheit (10) verbunden ist, wobei die Anzeigeeinheit (10) zur Anzeige der virtuellen Fahrspurmarkierung (16, 18) eingerichtet ist.