DE102019007642A1

DE102019007642A1 - Method for predicting cross winds

Info

Publication number: DE102019007642A1
Application number: DE102019007642.7A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Rank; Alexander Lotz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2020-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1) zur Prädiktion von Seitenwind (W), wobei zumindest ein vorausfahrendes Fahrzeug (2) mittels zumindest einer Kamera (3) erfasst wird.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fahrzeug (2) in zumindest einem Kamerabild klassifiziert und anhand einer Kantendetektion einer Silhouette (4) des Fahrzeugs (2) ein Vorhandensein von Seitenwind (W) bestimmt wird, wobei eine Verkippung gegenüber einer horizontalen und/oder vertikalen Kameraachse (K) als ein Maß zur Bestimmung einer qualitativen Seitenwindstärke ausgewertet wird.The invention relates to a method (1) for predicting crosswinds (W), with at least one vehicle (2) traveling ahead being recorded by means of at least one camera (3). The invention is characterized in that the at least one vehicle (2) is at least a camera image and, based on an edge detection of a silhouette (4) of the vehicle (2), the presence of crosswinds (W) is determined, with tilting relative to a horizontal and / or vertical camera axis (K) being evaluated as a measure for determining a qualitative crosswind strength becomes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prädiktion von Seitenwind nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for predicting crosswinds according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Prinzipiell sind Verfahren zur Beobachtung bzw. Ermittlung der Umgebung eines Fahrzeugs aus dem Stand der Technik bekannt.In principle, methods for observing or determining the surroundings of a vehicle are known from the prior art.

So beschreibt beispielsweise die DE 102 22071 A1 ein Verfahren zum Erstellen wenigstens eines Warnhinweises für mindestens einen Fahrer eines ersten Fahrzeugs, wobei die von einem zweiten vorausfahrenden Fahrzeug generierte Wärmeverteilung im ersten Fahrzeug erfasst wird. Aus der Wärmeverteilung wird ein Temperaturwert bestimmt, und in Abhängigkeit des Temperaturwerts ein Warnhinweis für den Fahrer erstellt. Da die Abgastemperatur des vorausfahrenden Fahrzeugs mit der Last, die dem Motor aktuell abverlangt wird, korreliert, kann im Falle einer plötzlichen Verringerung der Abgastemperatur auf eine Bremswirkung des vorausfahrenden Fahrzeugs und demzufolge auf eine Verringerung des Abstands zwischen den beiden Fahrzeugen geschlossen werden. Entsprechend einer derartigen Situation wird ein Warnhinweis für den Fahrer des ersten Fahrzeugs ausgegeben.For example, the DE 102 22071 A1 a method for creating at least one warning for at least one driver of a first vehicle, the heat distribution generated by a second vehicle traveling ahead being recorded in the first vehicle. A temperature value is determined from the heat distribution and a warning for the driver is created as a function of the temperature value. Since the exhaust gas temperature of the vehicle in front correlates with the load that is currently being demanded from the engine, in the event of a sudden decrease in the exhaust gas temperature, it can be concluded that the vehicle in front is braking and that the distance between the two vehicles is consequently reduced. In accordance with such a situation, a warning is output for the driver of the first vehicle.

Eine Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Detektion von Seitenwind bei einem Fahrzeug zeigt die DE 10 2010 008 079 A1 . An dem Fahrzeug ist dafür an jeder Längsseite mindestens eine Ultraschalleinheit mit Sende- und Empfangseinheit angeordnet. Der Seitenwind wird aus der Differenz der Signallaufzeiten zwischen Sende- und Empfangseinheit der zwei Ultraschalleinheiten ermittelt.A method and a device for detecting crosswinds in a vehicle are shown in FIG DE 10 2010 008 079 A1 . For this purpose, at least one ultrasound unit with a transmitting and receiving unit is arranged on each longitudinal side of the vehicle. The cross wind is determined from the difference in the signal transit times between the transmitter and receiver unit of the two ultrasound units.

Bei dem bekannten Verfahren zur Detektion von Seitenwind kann lediglich der Seitenwind des Fahrzeugs erfasst werden, an welchem die Sensoren o. Ä. zur Detektion des Seitenwinds angeordnet sind. Die weiteren bekannten Verfahren ermitteln zwar den Zustand eines vorausfahrenden Fahrzeugs, sind jedoch auf die Messung einer Temperaturänderung ausgelegt.In the known method for detecting crosswinds, only the crosswind of the vehicle on which the sensors or the like are detected can be detected. are arranged to detect the cross wind. The other known methods determine the state of a vehicle driving ahead, but are designed to measure a change in temperature.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zu schaffen, welches die zuvor genannten Nachteile überwindet.The object of the present invention is now to create a method which overcomes the aforementioned disadvantages.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method having the features in claim 1 and here in particular in the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and developments result from the dependent claims.

Im Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zumindest eine Fahrzeug in zumindest einem Kamerabild klassifiziert und anhand einer Kantendetektion einer Silhouette des Fahrzeugs ein Vorhandensein von Seitenwind bestimmt, wobei eine Verkippung gegenüber einer horizontalen und/oder vertikalen Kameraachse als ein Maß zur Bestimmung einer qualitativen Seitenwindstärke ausgewertet wird. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Gefahrensituation frühzeitig erkannt werden, wodurch die Gefahr von Unfällen reduziert werden kann. Dies kann beispielsweise durch frühzeitig bzw. automatisches Anpassen der Geschwindigkeit und/oder Warnen des Fahrers vor auftretendem Seitenwind erfolgen.At the core of the method according to the invention, the at least one vehicle is classified in at least one camera image and the presence of crosswinds is determined based on an edge detection of a silhouette of the vehicle, with tilting relative to a horizontal and / or vertical camera axis being evaluated as a measure for determining a qualitative crosswind strength . In this way, a dangerous situation can advantageously be recognized at an early stage, as a result of which the risk of accidents can be reduced. This can be done, for example, by early or automatic adjustment of the speed and / or warning the driver of cross winds.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vorhersage von Seitenwind wird zumindest ein vorausfahrendes Fahrzeug mittels zumindest einer Kamera erfasst. Dabei kann, wenn die Fahrzeugsensorik das vorausfahrende Fahrzeug als Fahrzeug klassifiziert hat, über die Kantendetektion des Fahrzeugumfangs des vorausfahrenden Fahrzeugs eine Abschätzung des Seitenwindes gemacht werden. Das Maß für die Stärke des Seitenwinds kann aus dem Winkel der Verkippung zur horizontalen und/oder vertikalen Kameraachse bestimmt werden. Eine Aussage über die Stärke der Verkippung, d. h. über die Stärke des Seitenwinds, ist qualitativ möglich, und kann beispielsweise als leicht, mittel oder stark eingestuft werden. Bevorzugt kann weiterhin die Wirkungsseite des Winds, d. h. ob das Fahrzeug von links oder von rechts beeinflusst wird, eindeutig ermittelt werden.In the method according to the invention for predicting crosswinds, at least one vehicle driving ahead is detected by means of at least one camera. If the vehicle sensor system has classified the vehicle in front as a vehicle, the edge detection of the vehicle circumference of the vehicle in front can be used to estimate the cross wind. The measure for the strength of the cross wind can be determined from the angle of the tilt to the horizontal and / or vertical camera axis. A statement about the strength of the tilt, i.e. H. Via the strength of the crosswind, it is qualitatively possible and can be classified as light, medium or strong, for example. Preferably, the side of action of the wind, i.e. H. whether the vehicle is influenced from the left or from the right can be clearly determined.

Bevorzugt können die ermittelten Daten per Verkehrsvernetzung, wie V2X-Kommunikation, in einer zentralen Windkarte abgelegt werden, wobei offline eine Intensitätskarte mit Windstärken und Windrichtungen durch statistische Auswertung erstellt wird. Eine V2X-Kommunikation (Vehicle-to-everything communication) kann beispielsweise eine elektronische Kommunikation der Verkehrsteilnehmer untereinander sein, beispielsweise in Form von Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V-Kommunikation) oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I-Kommunikation). Über die Verkehrsvernetzung, bzw. die V2X-Kommunikation, können die erfassten Winddaten unterschiedlichen Positionen auf der Windkarte zugeordnet und dort abgelegt werden. Über die ermittelten Intensitäten der Windstärke können beispielsweise Streckenabschnitte mit einer hohen Auftretenswahrscheinlichkeit von Seitenwind auf der Windkarte sichtbar gemacht werden. Dies können beispielsweise Bereiche von Brücken, Tälern, Schneisen o. Ä. sein.The data determined can preferably be stored in a central wind map by means of traffic networking, such as V2X communication, an intensity map with wind strengths and wind directions being created offline using statistical analysis. V2X communication (vehicle-to-everything communication) can be, for example, electronic communication between road users, for example in the form of vehicle-to-vehicle (V2V communication) or vehicle-to-infrastructure (V2I communication). Via the traffic network or V2X communication, the recorded wind data can be assigned to different positions on the wind map and stored there. Using the determined intensities of the wind strength, for example, route sections with a high probability of occurrence of cross winds can be made visible on the wind map. This can be, for example, areas of bridges, valleys, aisles or the like. be.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei vorgesehen sein, dass bei ermitteltem Seitenwind ein Spurhalteassistent entsprechend korrigiert wird. Dabei können dem Spurhalteassistenten auch die Daten der Windstärken bzw. Windrichtungen der Windkarte zur Verfügung gestellt werden. Eine Korrektur des Spurhalteassistenten kann beispielsweise durch Vorsteuerung erfolgen. Dadurch kann der durch Seitenwind verursachte Fehler in einer Querregelung ausgeregelt werden. Es ist weiterhin denkbar, andere Sicherheitssysteme auf die physikalischen Umgebungsbedingungen anzupassen.According to a very advantageous development of the idea, it can be provided that a lane departure warning is corrected accordingly when a crosswind is detected. The data on wind strengths or wind directions from the wind map can also be made available to the lane keeping assistant. The lane departure warning system can be corrected, for example, by Pre-control take place. This allows the error caused by cross winds to be corrected in a lateral control. It is also conceivable to adapt other safety systems to the physical environmental conditions.

Dabei kann es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass Streckenabschnitte mit einer hohen Auftretenswahrscheinlichkeit von Seitenwind in einer Intensitätskarte sichtbar gemacht werden. Beispielsweise kann über eine Analyse der ermittelten Daten eine Intensitätskarte mit den statistischen Mittelwerten der Windstärken und/oder der Windrichtungen erstellt werden. Dies kann beispielsweise auch offline erfolgen.According to an advantageous embodiment, it can be provided that route sections with a high probability of occurrence of cross winds are made visible in an intensity map. For example, an intensity map with the statistical mean values of the wind strengths and / or the wind directions can be created by analyzing the determined data. This can also be done offline, for example.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die Streckenabschnitte mit hoher Auftretenswahrscheinlichkeit von Seitenwind für Standortaussagen zur Planung von Windkraftanlagen und/oder für bautechnische Maßnahmen eines Windschutzes herangezogen werden. Des Weiteren können an kritischen Standorten beispielsweise Beschilderung angeordnet oder Warnungen in Fahrerassistenzsystemen ausgegeben werden.According to an advantageous embodiment, the route sections with a high probability of occurrence of cross winds can be used for location information for planning wind turbines and / or for structural measures for wind protection. In addition, signs can be arranged at critical locations or warnings can be output in driver assistance systems.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich ferner aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantages of the method according to the invention emerge from the remaining dependent subclaims and become clear on the basis of the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 eine mögliche Ausgestaltung des Verfahrens;
2 eine Heckansicht eines vorausfahrenden Fahrzeugs;
3 eine weitere Heckansicht des vorausfahrenden Fahrzeugs aus 2 mit Seitenwind.

Show:

1 a possible design of the procedure;
2 a rear view of a preceding vehicle;
3 Another rear view of the vehicle in front 2 with cross wind.

In der Darstellung der 1 ist einer möglichen ersten Ausführungsform eines Verfahrens 1 dargestellt. Dabei ist ein Fahrzeug 5 zu erkennen, das hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug 2, in diesem Fall ein LKW, fährt. In dem Fahrzeug 5 ist eine Kamera 3 angeordnet, die auf das vorausfahrende Fahrzeug 2 ausgerichtet ist.In the representation of the 1 is a possible first embodiment of a method 1 shown. There is a vehicle with it 5 to recognize the one behind a vehicle in front 2 , in this case a truck, is driving. In the vehicle 5 is a camera 3 arranged on the vehicle in front 2 is aligned.

Eine Heckansicht des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 ist in 2 dargestellt. Dieselben Komponenten sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass hierauf im Detail nicht weiter eingegangen werden muss. Das vorausfahrende Fahrzeug 2 kann durch das Kamerabild der Kamera 3 klassifiziert und anhand einer Kantendetektion einer Silhouette 4 des Fahrzeugs 2 kann ein Vorhandensein von Seitenwind bestimmt werden.A rear view of the vehicle in front 2 is in 2 shown. The same components are provided with the same reference symbols, so that they do not have to be discussed further in detail. The vehicle in front 2 can through the camera image of the camera 3 classified and based on an edge detection of a silhouette 4th of the vehicle 2 the presence of cross winds can be determined.

Eine Heckansicht des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 aus 2 mit Seitenwind W ist in 3 zu erkennen. Durch den Seitenwind W ist das Fahrzeug 2 bezüglich einer vertikalen Achse, und damit auch gegenüber der Kameraachse K verkippt, sodass die Mittelachse des Fahrzeugs auf der verkippten Achse K' liegt. Das Maß für die Stärke des Seitenwinds W kann aus einem Winkel der Verkippung zur vertikalen Kameraachse K bestimmt werden. Ebenso könnte eine horizontale Kameraachse K definiert werden (nicht dargestellt), gegenüber der eine Verkippung der Silhouette 4 des Fahrzeugs 2 ermittelt wird. Eine Aussage über die Stärke der Verkippung, d. h. über die Stärke des Seitenwinds W, ist qualitativ möglich, und kann beispielsweise als leicht, mittel oder stark eingestuft werden. Die ermittelten Daten können per Verkehrsvernetzung, wie V2X-Kommunikation, in einer zentralen Windkarte abgelegt werden. Über die ermittelten Intensitäten der Windstärke können beispielsweise Streckenabschnitte mit einer hohen Auftretenswahrscheinlichkeit von Seitenwind W auf der Windkarte sichtbar gemacht werden (nicht dargestellt). Ebenso kann ein Spurassistent für entsprechende Streckenabschnitte angepasst werden.A rear view of the vehicle in front 2 out 2 with crosswind W is in 3 to recognize. The vehicle is due to the cross wind W. 2 with respect to a vertical axis, and thus also tilted with respect to the camera axis K, so that the central axis of the vehicle lies on the tilted axis K '. The measure of the strength of the cross wind W can be determined from an angle of tilt to the vertical camera axis K. Likewise, a horizontal camera axis K could be defined (not shown), with respect to which the silhouette is tilted 4th of the vehicle 2 is determined. A statement about the strength of the tilting, that is to say about the strength of the cross wind W, is qualitatively possible and can be classified, for example, as light, medium or strong. The determined data can be stored in a central wind map via traffic networking, such as V2X communication. Using the determined intensities of the wind strength, for example, route sections with a high probability of occurrence of crosswind W can be made visible on the wind map (not shown). A lane assistant can also be adapted for the corresponding route sections.

Selbstverständlich lassen sich die beschriebenen Ausführungsvarianten des Verfahrens 1 in den 1 bis 3 auch untereinander kombinieren, sodass verschiedene Möglichkeiten entstehen, beispielsweise kann die Kamera 3 an einer anderen Position im hinterherfahrenden Fahrzeug 5 angeordnet sein, oder es können mehrere Kameras 3 an verschiedenen Positionen im hinterherfahrenden Fahrzeug 5 auf das vorausfahrende Fahrzeug 2 ausgerichtet sein.Of course, the described variant embodiments of the method can be used 1 in the 1 to 3 can also be combined with each other so that various possibilities arise, for example the camera 3 at a different position in the vehicle behind 5 be arranged, or there can be multiple cameras 3 at different positions in the vehicle behind 5 on the vehicle in front 2 be aligned.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10222071 A1 [0003]
DE 102010008079 A1 [0004]

Claims

Method (1) for predicting crosswinds (W), wherein at least one vehicle (2) ahead is detected by means of at least one camera (3), characterized in that the at least one vehicle (2) is classified in at least one camera image and based on an edge detection a silhouette (4) of the vehicle (2), the presence of crosswinds (W) is determined, with a tilt relative to a horizontal and / or vertical camera axis (K) being evaluated as a measure for determining a qualitative crosswind strength.

Procedure (1) according to Claim 1 , characterized in that the data determined by traffic networking, such as V2X communication, are stored in a central wind map, with an offline intensity map with wind strengths and wind directions being created by statistical analysis.

Procedure (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that a lane departure warning is corrected accordingly when a crosswind (W) is detected.

Procedure (1) according to Claim 1 to 3 , characterized in that route sections with a high probability of occurrence of cross winds (W) are made visible in an intensity map.

Procedure (1) according to Claim 4 , characterized in that the route sections with a high probability of occurrence of cross winds (W) are used for location information for planning wind turbines and / or for structural measures for wind protection.