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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsassistenzvorrichtung und ein Verfahren zur Validierung einer Bremsassistenzfunktion. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Bremsassistenzfunktion für ein Fahrerassistenzsystem sowie ein damit ausgestattetes Fahrerassistenzsystem.
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Stand der Technik
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Moderne Fahrzeuge verfügen über eine Vielzahl von Assistenzsystemen. Beispielsweise werden Fahrzeuge zunehmend mit einem sogenannten Abstandstempomaten ausgerüstet, welcher auch als „Adaptive Cruise Control“ (ACC) bezeichnet wird. Hierbei kann die Geschwindigkeit eines Ego-Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer Relativposition und einer Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Zielfahrzeug geregelt werden. Häufig sind hierbei radarbasierte Systeme anzutreffen. Dabei ist es wünschenswert, einen Bremsvorgang eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs möglichst frühzeitig zu erkennen, um daraufhin auch gegebenenfalls zeitnah das Ego-Fahrzeug abzubremsen.
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Die Druckschrift
DE 10 2014 209 015 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstandsregelung für ein Fahrzeug. Hierbei wird vorgeschlagen, Bildinformationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu erfassen und die erfassten Bildinformationen für eine Abstandsregelung eines Fahrzeugs auszuwerten. Insbesondere können in den erfassten Bilddaten die Bremslichter eines vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Verfahren zur Validierung einer Bremsassistenzfunktion für ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- Eine Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem eines Ego-Fahrzeugs. Die Bremsassistenzvorrichtung umfasst einen Bremslichtdetektor und eine Steuereinrichtung. Der Bremslichtdetektor ist dazu ausgelegt, ein Aufleuchten von Bremslichtern eines Zielfahrzeugs zu detektieren. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, eine maximale Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs zu begrenzen, nachdem das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs detektiert worden ist. Weiterhin ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine Relativgeschwindigkeit zwischen Ego-Fahrzeug und Zielfahrzeug unter Verwendung von Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug zu bestimmen. Schließlich ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, einen Steuerbefehl für ein Verzögern des Zielfahrzeugs auszugeben, falls sich die relative Geschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug verringert.
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Weiterhin ist vorgesehen:
- Ein Fahrerassistenzsystem mit einer erfindungsgemäßen Bremsassistenzvorrichtu ng.
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Schließlich ist vorgesehen:
- Ein Verfahren zur Validierung einer Bremsassistenzfunktion für ein Fahrerassistenzsystem. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Detektieren eines Aufleuchtens von Bremslichtern eines Zielfahrzeugs. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Begrenzen einer maximalen Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs, nachdem das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs detektiert worden ist. Darüber hinaus umfasst das Verfahren einen Schritt zum Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit zwischen Ego-Fahrzeug und Zielfahrzeug unter Verwendung von Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt zum Ausgeben eines Steuerbefehls für ein Verzögern des Zielfahrzeugs, falls sich die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug verringern.
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Vorteile der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass konventionelle Sensorsysteme, welche unmittelbar eine relative Geschwindigkeit oder eine relative Entfernung zwischen einem Ego-Fahrzeug und einem vorausfahrenden Zielfahrzeug überwachen, eine Verzögerung der Geschwindigkeit, also ein Abbremsen des vorausfahrenden Zielfahrzeugs in der Regel erst mit einer zeitlichen Verzögerung detektieren können. Im Gegensatz hierzu leuchten die Bremslichter eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs unmittelbar dann auf, sobald in dem Zielfahrzeug eine Bremsfunktion aktiviert wird, beispielsweise indem der Fahrzeugführer das Bremspedal betätigt. Daher liefert eine Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs in der Regel früher eine Information über ein mögliches Abbremsen des Zielfahrzeugs. Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass Sensorsysteme, wie insbesondere auch die Detektion des Aufleuchtens von Bremslichtern eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs, gegebenenfalls fehlerhafte Detektionsergebnisse liefern können. Ein Abbremsen des Ego-Fahrzeugs auf Grundlage eines falsch detektierten Aufleuchtens von Bremslichtern eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs kann jedoch den Fahrkomfort signifikant mindern. Darüber hinaus ist eine willkürliche Bremsung insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten für nachfolgende Fahrzeuge nicht vorherzusehen, sodass eine solche „Phantombremsung“ von nachfolgenden Fahrzeugen erst spät wahrgenommen werden kann.
Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine mehrstufige Bremsassistenzfunktion bereitzustellen, welche einerseits frühzeitig in das Geschwindigkeitsverhalten des Ego-Fahrzeugs eingreift, dabei jedoch einen möglichst hohen Fahrkomfort bietet. Hierzu ist vorgesehen, unmittelbar nach einer Detektion des Aufleuchtens von Bremslichtern eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs zunächst die Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs zu begrenzen oder gegebenenfalls vollständig zurückzunehmen, und in einem weiteren Schritt nach Validierung des Bremsvorgangs des vorausfahrenden Zielfahrzeugs durch zusätzliche Tracking-Informationen einen aktiven Bremsvorgang des Zielfahrzeugs einzuleiten.
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Somit kann unmittelbar nach dem Aufleuchten der Bremslichter eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs ein weiteres Beschleunigen des Ego-Fahrzeugs begrenzt oder unterbunden werden. Gegebenenfalls kann das Ego-Fahrzeug nach der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs ohne weitere Energiezufuhr dahinrollen, bis der potentielle Bremsvorgang des vorausfahrenden Zielfahrzeugs mittels weiterer Tracking-Informationen validiert worden ist. Nachdem auf Grundlage der weiteren Tracking-Informationen tatsächlich ein Bremsvorgang des vorausfahrenden Zielfahrzeugs detektiert worden ist, kann daraufhin der eigentliche Bremsvorgang des Ego-Fahrzeugs eingeleitet werden. Andernfalls, wenn der Bremsvorgang des vorausfahrenden Zielfahrzeugs durch die weiteren Tracking-Informationen nicht bestätigt wurde, kann die Begrenzung der Antriebsleistung für das Ego-Fahrzeug wieder aufgehoben werden. Hierdurch entsteht bei einer falschen Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs nur während einer kurzen Zeitspanne eine geringe Leistungsminderung, welche von den Insassen des Fahrzeugs, insbesondere dem Fahrzeugführer nicht oder nur in sehr geringem Maße wahrgenommen wird. Insbesondere entspricht ein solches Verhalten auch dem Fahrverhalten eines vorausschauenden Fahrzeugführers.
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Wird durch die weiteren Tracking-Informationen der Bremsvorgang des vorausfahrenden Target-Fahrzeugs bestätigt, so kann unmittelbar ein entsprechender Bremsvorgang eingeleitet werden. Durch die zuvor bereits eingeleitete Begrenzung der Antriebsleistung kann verhindert werden, dass zwischen dem Aufleuchten der Bremslichter und der tatsächlichen Detektion des Bremsvorgangs durch die weiteren Tracking-Informationen das Ego-Fahrzeug weiter beschleunigt, wodurch ein stärkeres Abbremsen erforderlich würde. Hierdurch kann sowohl die Sicherheit als auch der Fahrkomfort gesteigert werden.
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Die Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs kann beispielsweise mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Bilderfassungseinrichtung, erfolgen. So kann beispielsweise mittels einer in dem Ego-Fahrzeug angeordneten Kamera das vorausfahrende Zielfahrzeug optisch erfasst werden. Daraufhin können die von der Kamera bereitgestellten Bilddaten analysiert werden, um ein Aufleuchten der Bremslichter an dem vorausfahrenden Zielfahrzeug zu detektieren. Hierzu kann eine beliebige Kamera in dem Ego-Fahrzeug eingesetzt werden. Insbesondere kann es sich bei der Kamera um eine Farb- oder Monochromkamera handeln. Im Falle einer Monochromkamera können die Helligkeitswerte an den Positionen, an denen die Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs erwartet werden, analysiert werden. Die Auswertung der von der Kamera bereitgestellten Bilddaten kann dabei auf beliebige konventionelle oder neuartige Weise erfolgen. Beispielsweise können die von der Kamera bereitgestellten Bilddaten segmentiert werden, um die Positionen der Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs zu ermitteln und daraufhin zu bestimmen, ob die Bremslichter aktiv leuchten oder nicht. Alternativ sind beispielsweise auch Verfahren auf Grundlage von künstlicher Intelligenz, neuronalen Netzwerken oder ähnlichem möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die Begrenzung der maximalen Antriebsleistung aufzuheben, falls sich die relative Geschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug nicht verringert oder falls sich die Relativgeschwindigkeit vergrößert. Eine gleichbleibende oder gegebenenfalls sogar Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug kann dabei als Indiz angesehen werden, dass das vorausfahrende Zielfahrzeug nicht aktiv bremst. In diesem Fall kann die von dem Bremslichtdetektor bereitgestellte Information über das Aufleuchten der Bremslichter als fehlerhaft angesehen werden. Durch das Aufheben der Begrenzung der maximalen Antriebsleistung kann das Ego-Fahrzeug daraufhin die Geschwindigkeit wieder in vollem Umfang regeln, so dass der Fahrkomfort nur minimal beeinträchtigt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform werden die Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug von einer externen Tracking-Vorrichtung empfangen. Bei der externen Tracking-Vorrichtung kann es sich beispielsweise um eine beliebige Sensorvorrichtung, wie beispielsweise ein Radar, ein Lidar oder ein Kamerasystem, insbesondere ein Kamerasystem auf Basis von Stereokamers handeln. Selbstverständlich sind darüber hinaus auch beliebige andere Sensorsysteme zur Überwachung von vorausfahrenden Zielfahrzeugen möglich. Bei der externen Tracking-Vorrichtung kann es sich darüber hinaus auch beispielsweise um eine weitere Komponente eines Fahrerassistenzsystems handeln, welche ebenfalls die Fahrzeugumgebung des Ego-Fahrzeugs überwacht und beispielsweise vorausfahrende Fahrzeuge detektiert. In diesem Fall kann von der weiteren Komponente des Fahrerassistenzsystems eine geeignete Tracking-Information über ein vorausfahrendes Zielfahrzeug bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann die Tracking-Information über das vorausfahrende Zielfahrzeug auch auf beliebige andere Weise generiert und bereitgestellt werden. Beispielsweise ist auch eine Überwachung mittels geeigneter Infrastruktursensorik möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremsassistenzvorrichtung eine Plausibilisierungseinrichtung. Die Plausibilisierungseinrichtung ist dazu ausgelegt, ein Maß für die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs bereitzustellen. Bei dem Maß für die Zuverlässigkeit kann es sich beispielsweise um eine Größe handeln, welche die Wahrscheinlichkeit für das Aufleuchten der Bremslichter spezifiziert. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Wahrscheinlichkeit für eine fehlerhafte Detektion des Aufleuchtens von Bremslichtern bereitgestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Plausibilisierungseinrichtung dazu ausgelegt, mehrere Modelle mit unterschiedlicher Bremsverzögerung auf das Zielfahrzeug anzuwenden. Hierbei kann das Maß für die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs aus einer Kombination der Einzelwahrscheinlichkeiten für die unterschiedlichen Modelle gebildet werden. Beispielsweise können mehrere fest vorgegebene oder gegebenenfalls auch dynamisch anpassbare unterschiedliche Modellierungen für das Fahrverhalten des vorausfahrenden Zielfahrzeugs berechnet werden. Hierbei kann in jedem Modell ein oder gegebenenfalls auch mehrere Parameter variiert werden. Jedes dieser Modelle kann daraufhin ein Maß für die Wahrscheinlichkeit des Aufleuchtens der Bremslichter in dem vorausfahrenden Zielfahrzeug bereitstellen. Beispielsweise kann daraufhin das Gesamtmaß für die Zuverlässigkeit durch Summation, Mittelwertbildung oder ähnliches der Einzelwahrscheinlichkeiten gebildet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Plausibilisierungseinrichtung dazu ausgelegt, das Maß für die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs unter Verwendung von Umgebungsparametern des Ego-Fahrzeugs anzupassen. Beispielsweise kann bei dem Maß für die Zuverlässigkeit des Aufleuchtens der Bremslichter eine mögliche Umgebungsbeleuchtung mit berücksichtigt werden. So können beispielsweise bei einer Fahrt durch einen Tunnel aufgrund der Tunnelbeleuchtung Reflexionen entstehen, die die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter mindert. Ebenfalls können beispielsweise bei Nacht durch Beleuchtungseinrichtungen in der Umgebung ebenfalls Reflexionen entstehen, die die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter verringern. Auch Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Regen und daraus resultierende Spiegelungen an nassen Flächen, ein niedriger Sonnenstand oder ähnliches kann mit in Betracht gezogen werden, um das Maß für die Zuverlässigkeit der Bremslichtdetektion anzupassen. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Einflüsse, insbesondere Umwelteinflüsse, möglich. Hierzu können beispielsweise geeignete Sensoren, beispielsweise optische Sensoren in Form von Kameras oder ähnlichem genutzt werden, um Informationen über die Umwelteinflüsse zu gewinnen. Darüber hinaus kann auch eine aktuelle Position, beispielsweise mittels eines GPS-Empfängers oder ähnlichem, genutzt werden, um mögliche Umwelteinflüsse zu detektieren. Beispielsweise kann basierend auf der aktuellen Position des Ego-Fahrzeugs festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug beispielsweise in einem Tunnel oder ähnlichem befindet. Darüber hinaus kann auch die Tageszeit, gegebenenfalls in Kombination mit dem Datum und somit der Jahreszeit ausgewertet werden, um mögliche Umwelteinflüsse festzustellen (beispielsweise ein niedriger Sonnenstand im Herbst oder Winter).
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine korrekte oder fehlerhafte Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs unter Verwendung der Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug zu ermitteln. Ferner kann die Plausibilisierungseinrichtung dazu ausgelegt sein, das Maß für die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs in Abhängigkeit der ermittelten fehlerhaften oder korrekten Detektion anzupassen. Beispielsweise kann die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit oder der Relativentfernung zwischen Ego-Fahrzeug und Zielfahrzeug dazu genutzt werden, um ein mögliches Bremsen des vorausfahrenden Zielfahrzeugs zu verifizieren. Diese Information auf Grundlage der zusätzlichen Tracking-Informationen kann mit der von dem Bremslichtdetektor bereitgestellten Information über das Aufleuchten der Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs verglichen werden. Hieraus können gegebenenfalls fehlerhafte Detektionen des Bremslichtdetektors erkannt werden. Diese Information über fehlerhafte Detektionen des Bremslichtdetektors kann für die Plausibilisierung, insbesondere für die Bestimmung des Maßes für die Zuverlässigkeit der Bremslichtdetektion einbezogen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die maximale Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs unter Verwendung des Maßes für die Zuverlässigkeit der Detektion für das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs zu begrenzen. Beispielsweise kann bei einer nur sehr geringen Wahrscheinlichkeit für eine zuverlässige Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter die Begrenzung der maximalen Antriebsleistung geringer ausfallen, während bei einer hohen Zuverlässigkeit der Bremslichtdetektion die Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs stark begrenzt wird. Auf diese Weise können negative Einflüsse auf den Fahrkomfort aufgrund von unzuverlässigen Bremslichtdetektionen weiter minimiert werden.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Ego-Fahrzeugs und eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs, wie es einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt;
- 2: eins schematische Darstellung eines Blockschaubilds einer Bremsassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform; und
- 3: ein Ablaufdiagram, wie es einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds in einer Anordnung von einem Ego-Fahrzeug 10 mit einem Fahrerassistenzsystem und einem vorausfahrenden Zielfahrzeug 20.
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Das Ego-Fahrzeug 10 kann insbesondere mit einem Fahrerassistenzsystem mit einem Abstandstempomaten (Active Cruise Control, ACC) ausgestattet sein. Hierbei wird die Geschwindigkeit v1 des Ego-Fahrzeugs 10 bis zu einem vorgegebenen maximalen Grenzwert derart geregelt, dass der Abstand d zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Zielfahrzeug 20 vorgegebene Bedingungen erfüllt. Die vorgegebenen Bedingungen können entweder einen festen Abstand d oder einen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v1 des Ego-Fahrzeugs 10 bzw. der Geschwindigkeit v2 des Zielfahrzeugs 20 dynamisch anpassbaren Abstand d umfassen. Verringert das vorausfahrende Zielfahrzeug 20 seine Geschwindigkeit, v2 beispielsweise durch aktives Bremsen, so muss folglich auch das nachfolgende Ego-Fahrzeug 10 einen Bremsvorgang einleiten. Konventionelle Sensorsysteme, wie beispielsweise Radar oder Lidar, können dabei einen Bremsvorgang des vorausfahrenden Zielfahrzeugs 20 erst dann erkennen, wenn sich der Abstand d zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 20 tatsächlich verringert.
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Wird das vorausfahrende Zielfahrzeug 20 durch einen aktiven Bremsvorgang abgebremst, so werden bereits beim Initiieren dieses Bremsvorgangs die Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 aufleuchten. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 aufleuchten, wird ein mehr oder weniger starker Bremsvorgang eingeleitet. Dabei muss bei Betätigen des Bremspedals zunächst in dem Zielfahrzeug 20 ein Bremsdruck aufgebaut werden. Daraufhin werden die Bremsen des Zielfahrzeugs 20 aktiviert und das Zielfahrzeug 20 beginnt mit dem Bremsvorgang, worauf sich die Geschwindigkeit v2 des Zielfahrzeugs 20 verringert. Durch diese Verringerung der Geschwindigkeit v2 des Zielfahrzeugs 20 verringert sich der Abstand d zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 20. Diese Verringerung des Abstands d kann von weiteren Sensoren des Ego-Fahrzeugs 10, beispielsweise einem Radarsensor, detektiert werden. Alternativ kann auch eine Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug 20 und dem Egofahrzeug 10, beispielsweise mittels eines Radarsensors ermittelt werden. Hierzu kann der Radarsensor Mikrowellen aussenden, die von dem Zielfahrzeug 20 reflektiert werden. Die Reflexionen können von dem Radarsensor des Ego-Fahrzeugs 10 erfasst und mit den ausgesendeten Radarwellen verglichen werden. Auch dieser Vorgang erfordert eine gewisse, wenn auch geringe Zeitdauer. Die einzelnen Zeitverzögerungen, wie beispielsweise das Aufbauen des Bremsdrucks in dem Zielfahrzeug 20 und die Auswertung der Signale der Sensorik in dem Ego-Fahrzeug führen dazu, dass zwischen dem Initiieren des Bremsvorgangs in dem Zielfahrzeug 20 und einer konventionellen Detektion des Bremsvorgangs durch die Sensorik des Zielfahrzeugs 20 eine Verzögerung entsteht. Im Gegensatz hierzu kann beispielsweise ein optischer Sensor 11 in dem Ego-Fahrzeug 10 ein Aufleuchten der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 sehr rasch detektieren.
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Das optisch erfasste Aufleuchten der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 kann daher dazu genutzt werden, um bereits frühzeitig auf ein mögliches Bremsen des Zielfahrzeugs 20 zu reagieren. Hierzu kann beispielsweise ein Bremslichtdetektor 11 des Ego-Fahrzeugs 10 ein Aufleuchten der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 detektieren und diese Detektion an eine Steuereinrichtung 12 zur Weiterverarbeitung weiterleiten. Im einfachsten Fall kann dabei die Steuereinrichtung 12 unmittelbar nach Detektion eines Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 einen Bremsvorgang des Ego-Fahrzeugs 10 initiieren. Allerdings ist zu diesem Zeitpunkt die tatsächliche Bremsverzögerung des Zielfahrzeugs 20 in dem Ego-Fahrzeug 10 noch nicht bekannt. Darüber hinaus weisen sämtliche Sensorsysteme, so auch der Bremslichtdetektor 11, nur eine begrenzte Zuverlässigkeit auf. So ist es beispielsweise auch möglich, dass der Bremslichtdetektor 11 ein Aufleuchten von Bremslichtern 21 des Zielfahrzeugs 20 detektiert, selbst wenn die Bremslichter 21 in der Realität nicht aufleuchten. Beispielsweise kann aufgrund von störenden Lichteinflüssen an den Bremslichtern 21 des Zielfahrzeugs eine Reflexion entstehen, die in dem Bremslichtdetektor 11 des Ego-Fahrzeugs zu einer fehlerhaften Detektion führen. Darüber hinaus sind auch noch weitere Ursachen für eine fehlerhafte Detektion durch den Bremslichtdetektor 11 denkbar. Um ein fehlerhaftes oder unnötig starkes Abbremsen des Ego-Fahrzeugs 10 nach der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 durch den Bremslichtdetektor 11 des Ego-Fahrzeugs 10 zu vermeiden, ist daher ein zweistufiger Bremsvorgang vorgesehen.
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In einer ersten Stufe kann die Steuereinrichtung 12 zunächst von dem Bremslichtdetektor 11 eine Signalisierung für das Aufleuchten der Bremslichter 21 von dem Zielfahrzeug 20 empfangen. Daraufhin kann die Steuereinrichtung 12 zunächst die maximale Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs 10 begrenzen. Beispielsweise kann die Antriebsleistung auf einen Level begrenzt werden, welches die aktuelle Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 aufrechterhält. Alternativ kann auch die Antriebsleistung bis auf Null minimiert werden, so dass das Ego-Fahrzeug 10 nach der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 ohne weitere Antriebsleistung nur rollt. Auf diese Weise kann zunächst ein weiteres Beschleunigen des Ego-Fahrzeugs 10 vermieden werden. Dieses Verhalten entspricht in der Regel auch dem Verhalten eines vorausschauenden Fahrzeugführers, nachdem er die Bremslichter eines vorausfahrenden Fahrzeugs wahrgenommen hat. Ferner ist es beispielsweise auch möglich, bereits mit dem Aufbau eines Bremsdrucks in dem Ego-Fahrzeug 10 zu beginnen. So kann zum Beispiel bereits ein Bremsdruck aufgebaut werden, der zu einem leichten Anlegen der Bremsbeläge führt. Hierbei muss jedoch noch nicht zwingend zu einer aktiven Verzögerung des Ego-Fahrzeugs 10 kommen. Durch diesen ersten Schritt des Bremsvorgangs kann jedoch bei einer nachfolgenden Detektion eine Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 20 eine Verzögerung des Ego-Fahrzeugs 10 schneller eingeleitet werden.
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In einem weiteren Schritt kann die Steuereinrichtung 12 daraufhin weitere Informationen über das Zielfahrzeug 20 auswerten. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 Daten von einem Radarsensor, einem Lidar oder einem anderen System empfangen, welches das vorausfahrende Zielfahrzeug 20 überwacht. Auf diese Weise kann beispielsweise basierend auf weiteren Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug 20 die Relativentfernung oder Relativgeschwindigkeit zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Zielfahrzeug 20 ermittelt werden. Wird dabei festgestellt, dass sich die Relativgeschwindigkeit oder die Relativentfernung d zwischen dem vorausfahrenden Zielfahrzeug 20 und dem Ego-Fahrzeug 10 nach der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 verringert, so ist dies ein Indiz auf einen tatsächlichen Bremsvorgang des Zielfahrzeugs 20. Daraufhin kann die Steuereinrichtung 12 einen Bremsvorgang des Ego-Fahrzeugs 10 einleiten. Insbesondere kann dabei die Stärke des Bremsvorgangs in Abhängigkeit von der Änderung der Relativentfernung oder der Relativgeschwindigkeit zwischen Ego-Fahrzeug 10 und Zielfahrzeug 20 angepasst werden.
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Durch die vorausgegangene Begrenzung der Antriebsleistung unmittelbar nach der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 an dem Zielfahrzeug 20 wurde bereits eine mögliche Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs 10 begrenzt oder verhindert, so dass ein gegebenenfalls erforderlicher Bremsvorgang gegebenenfalls weniger stark ausfallen muss.
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Wird dagegen durch die Steuereinrichtung 12 festgestellt, dass sich die Relativgeschwindigkeit oder die Relativentfernung d zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 20 nicht verringert oder gegebenenfalls sogar ansteigt, so kann dies ein Indiz darauf sein, dass das Zielfahrzeug 20 nicht abbremst. Beispielsweise kann es sich in einem solchen Fall um eine fehlerhafte Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 handeln. In diesem Fall kann nach einer Verifikation der Relativgeschwindigkeit oder der Relativentfernung d zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 20 die Begrenzung der maximalen Antriebsleistung für das Ego-Fahrzeug 10 aufgehoben werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds einer Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem eines Ego-Fahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform. Wie zuvor bereits beschrieben, umfasst die Bremsassistenzvorrichtung zumindest einen Bremslichtdetektor 11 und eine Steuereinrichtung 12. Darüber hinaus kann die Bremsassistenzvorrichtung gegebenenfalls auch noch eine Plausibilisierungseinrichtung 13 umfassen. Ferner kann der Bremsassistenzvorrichtung von einer oder mehrerer externen Tracking-Vorrichtungen 15 Tacking-Informationen über das Zielfahrzeug 20 bereitgestellt werden. Die Plausibilisierungseinrichtung 13 kann dabei in dem Bremslichtdetektor 11 oder der Steuereinrichtung 12 integriert sein. Alternativ ist es auch möglich, die Plausibilisierungseinrichtung 13 als separate Einrichtung auszuführen.
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Der Bremslichtdetektor 11 kann, wie zuvor bereits ausgeführt, auf beliebige Weise ein Aufleuchten der Bremslichter 21 eines vorausführenden Zielfahrzeugs 20 detektieren. Insbesondere kann der Bremslichtdetektor 11 ein optisches System, wie beispielsweise eine Kamera umfassen, welches Bilddaten von einem vorausfahrenden Zielfahrzeug 20 liefert. Die Bilddaten können auf beliebige Weise ausgewertet werden, um das Aufleuchten der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 zu detektieren. Hierzu können beispielsweise selbstlernende Algorithmen, insbesondere Algorithmen auf Basis von neuronalen Netzwerken oder ähnlichem eingesetzt werden. Aber auch eine konventionelle Segmentierung der Bilddaten zur Identifizierung der Position der Bremslichter 21 ist möglich.
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Auf diese Weise kann der Bremslichtdetektor 11 beispielsweise eine Information liefern, ob die Bremslichter 21 des vorausfahrenden Zielfahrzeugs 20 an oder aus sind. Darüber hinaus kann auch die Zuverlässigkeit für die Aussage über die ein- oder ausgeschalteten Bremslichter 21 bewertet und angegeben werden.
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Beispielsweise kann eine Plausibilisierungseinrichtung 13 ein Maß für die Zuverlässigkeit der korrekten Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 bereitstellen. Dieses Maß kann beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit für eine korrekte Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 angeben. Hierzu sind beliebige geeignete Ansätze möglich. Beispielsweise ist es möglich, die Umgebungsbedingungen mit in die Bewertung der Zuverlässigkeit für die Bremslichtdetektion einzubeziehen. Beispielsweise können insbesondere nachts aufgrund von zusätzlichen Beleuchtungen in der Umgebung Reflexionen entstehen, die die Zuverlässigkeit der Bremslichtdetektion beeinträchtigen. Auch bei einer Fahrt durch einen Tunnel kann aufgrund der Tunnelbeleuchtung die Zuverlässigkeit der Bremslichtdetektion beeinträchtigt werden. Darüber hinaus sind auch zahlreiche andere Einflüsse, insbesondere Einflüsse aufgrund von Umgebungsbedingungen möglich. Beispielsweise kann eine regennasse Fahrbahnreflexion hervorrufen, ein niedriger Sonnenstand kann die Detektion der Bremslichter beeinträchtigen, ungünstige Fahrbahnsituationen, beispielsweise in Baustellen oder ähnlichem, können ebenfalls einen Einfluss auf die Bremslichtdetektion haben. So kann beispielsweise auch die Position des Ego-Fahrzeugs 10 mit berücksichtigt werden, um gegebenenfalls solche negative Einflüsse in der Umgebung festzustellen. Beispielsweise kann aufgrund der Position eine Fahrt durch einen Tunnel festgestellt werden. Aber auch beliebige andere Informationen können mit berücksichtigt werden, um die Zuverlässigkeit der Bremslichtdetektion zu bewerten.
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Die Bremslichtdetektion kann beispielsweise mittels eines sogenannten Hidden Markov-Modells geschätzt werden. Dabei wird zwischen den Zuständen „Bremslicht an“ und „Bremslicht aus“ unterschieden. Die Eingangsgrößen stellen dabei die Detektion für „Bremslicht an“ oder „Bremslicht aus“ dar. Darüber hinaus sind die Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen den einzelnen Zuständen in Abhängigkeit von der jeweiligen Detektion zu spezifizieren.
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Die einzelnen Übergangswahrscheinlichkeiten können dabei während des Betriebs angepasst werden. Insbesondere kann die von dem Bremslichtdetektor 11 ausgegebene Detektion für das Aufleuchten eines Bremslichts 21 des Zielfahrzeugs 20 basierend auf den zusätzlichen Tracking-Informationen verifiziert werden. Das Ergebnis dieser Verifikationen kann daraufhin dazu genutzt werden, um die einzelnen Wahrscheinlichkeiten für die beiden Zustände „Bremslicht an“ und „Bremslicht aus“ anzupassen. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Ansätze möglich.
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Beispielsweise ist es auch möglich, parallel mehrere Modelle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten für das Zielfahrzeug 20 oder unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten zwischen Ego-Fahrzeug 10 und Zielfahrzeug 20 parallel zu nutzen und dabei die Zuverlässigkeit der einzelnen Modelle individuell zu bewerten, und gegebenenfalls das Modell mit der aktuell größten Zuverlässigkeit auszuwählen.
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Darüber hinaus können die Übergangswahrscheinlichkeiten von der Umgebung abhängig sein. Beispielsweise können diese anders gewählt werden je nachdem, ob das Fahrzeug tagsüber oder nachts, im Tunnel oder im Freien, bei guter Sicht oder im Schnee oder Regen unterwegs ist.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Validierung einer Bremsassistenzfunktion ein Fahrerassistenzsystem eines Ego-Fahrzeugs 10 zugrunde liegt. Das Verfahren umfasst einen Schritt S1 zum Detektieren eines Aufleuchtens von Bremslichtern eines Zielfahrzeugs 20. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt S2 zum Begrenzen einer maximalen Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs 10, nachdem ein Aufleuchten der Bremslichter 21 des Zielfahrzeugs 20 detektiert worden ist. In Schritt S3 wird die Relativgeschwindigkeit oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Ego-Fahrzeug 10 und Zielfahrzeug 20 unter Verwendung von Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug 20 bestimmt. In Schritt S4 schließlich wird ein Steuerbefehl für ein Verzögern des Ego-Fahrzeugs 10 ausgegeben, falls sich die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug 20 und dem Ego-Fahrzeug 10 verringert oder eine negative Relativgeschwindigkeit detektiert worden ist.
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Darüber hinaus kann das Verfahren auch beliebige weitere Operationen umfassen, wie sie beispielsweise zuvor im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß 1 oder 2 beschrieben worden sind.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Detektion und Validierung des Bremsens eines einem Ego-Fahrzeug vorausfahrenden Zielfahrzeugs. Hierzu werden mittels eines optischen Sensors die Bremslichter des vorausfahrenden Zielfahrzeugs überwacht und bei der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter ein zweistufiger Bremsvorgang eingeleitet. In einem ersten Schritt wird unmittelbar nach der Detektion des Aufleuchtens der Bremslichter die Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs begrenzt, und in einem zweiten Schritt wird nach einer Validierung des Bremsvorgangs des vorausfahrenden Zielfahrzeugs auf Grundlage von weiteren Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug der eigentliche Bremsvorgang eingeleitet. Auf diese Weise kann einerseits ein Bremsvorgang eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs sehr frühzeitig detektiert werden, und andererseits das Bremsverhalten sehr gut an das Verhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugführers angepasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014209015 A1 [0003]
