DE102020109542A1

DE102020109542A1 - Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, Fahrassistenzsystem und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020109542A1
Application number: DE102020109542.2A
Authority: DE
Inventors: Ioannis Toptsis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2021-10-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, ein entsprechendes Fahrassistenzsystem und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren werden in Bilddaten, die mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs aufgenommen wurden, aufleuchtende Bremsleuchten eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Fremdfahrzeugs detektiert. Anhand einer jeweiligen Größe eines Bildbereichs der Bilddaten, der die jeweilige detektiere Bremsleuchte darstellt, wird ein Abstand zu dem Kraftfahrzeug bestimmt. In Abhängigkeit von diesem Abstand wird der jeweiligen Detektion einer Bremsleuchte eine Gewichtung zugewiesen. Die jeweilige derart gewichtete Detektion fließt dann in eine Steuerung einer Längsführung des Kraftfahrzeugs ein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, ein entsprechendes Fahrassistenzsystem und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug.
Im Zuge der technischen Entwicklung ist man derzeit bestrebt, die Führung von Kraftfahrzeugen zu automatisieren. Dabei ist nicht nur ein funktionierender und sicherer Fahrzeugbetrieb notwendig, sondern es ist auch ein möglichst komfortabler Betrieb des jeweiligen Kraftfahrzeugs wünschenswert. Beispielsweise verwenden bereits bekannte Fahrassistenzsysteme zur aktiven Geschwindigkeitsregelung oder für eine Folgefunktion im Stop-and-go-Verkehr einen radarbasiert bestimmten Abstand zu einem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug. Die Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs kann dann automatisch verringert werden, wenn eine Verkürzung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug erkannt wird. Dies kann jedoch zu einem suboptimalen Komfort sowie einem unnötig hohen Kraftstoff- oder Energieverbrauch führen. So wird eine derartige Regelung typischerweise keine vorausschauende Fahrweise abbilden, mitunter unnötig starke Bremseingriffe vornehmen und/oder zu einer Irritation eines Fahrzeuginsassen führen, wenn nicht in vorausschauender Weise auf die sich in größerer Entfernung vor dem eigenen Kraftfahrzeug darstellende Verkehrssituation reagiert wird.
Als einen Ansatz zur Verbesserung einer Fahrzeugführung beschreibt die DE 10 2011 088 130 A1 ein Verfahren zur Erkennung einer Bremssituation. Dabei wird ein Rotanteil eines Bildbereiches eines Bildes, das einen Abschnitt eines jeweiligen Verkehrsweges abbildet, ermittelt. Basierend auf diesem Rotanteil wird dann die Bremssituation bestimmt.
Als einen weiteren Ansatz beschreibt die DE 10 2004 047 081 A1 ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Videosensorik und einer Bildverarbeitungseinrichtung zur Erfassung anderer Fahrzeuge. Dabei sollen bestimmte Zustände von Signaleinrichtungen der anderen Fahrzeuge und anhand daran eine vordefinierte Situation erkannt werden. Für eine solche vordefinierte Situation sieht dann eine in dem System implementierte Assistenzfunktion eine bestimmte Reaktion auf eine Aktion eines anderen Fahrzeugs vor.
Weiter ist in der DE 10 2014 209 015 A1 ein Verfahren zur Abstandsregelung für ein Fahrzeug beschrieben, das eine Bildverarbeitungseinrichtung und eine Umfeldsensorik aufweist. Die Umfeldsensorik stellt dabei ein Umfeldsignal bereit, das eine Positionsinformation und/oder eine Geschwindigkeitsinformation für ein vorausfahrendes Fahrzeug repräsentiert. Bei dem Verfahren wird eine Bildinformation der Bilderfassungseinrichtung eingelesen. Daraus wird dann eine Umfeldinformation ermittelt. Anschließend wird ein Abstandsregelsignal unter Verwendung des Umfeldsignals und der Umfeldinformation bestimmt, um eine Abstandsregelung für das Fahrzeug zu realisieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen besonders komfortablen zumindest teilautomatisierten Betrieb eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient, kann also angewendet werden zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem zumindest teilautomatisierten oder zumindest teilautonomen Fahrbetrieb. In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs Bilddaten aufgenommen, die einen in jeweiliger Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorausliegenden Umgebungsbereich abbilden. In den Bilddaten können also insbesondere vor dem Kraftfahrzeug befindliche weitere Verkehrsteilnehmer erfasst oder abgebildet sein. In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den Bilddaten eine aufleuchtende Bremsleuchte eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Fremdfahrzeugs detektiert. Dabei kann es sich um ein dem Kraftfahrzeug mittelbar oder unmittelbar vorausfahrendes Fremdfahrzeug handeln. Das Fremdfahrzeug kann mit anderen Worten also das in der Fahrtrichtung von dem Kraftfahrzeug aus betrachtet nächstliegende Vorausfahrzeug oder ein diesem unmittelbaren Vorausfahrzeug in der Fahrtrichtung mittelbar oder unmittelbar vorausfahrendes, weiter entferntes Fremdfahrzeug sein. Zum Detektieren der wenigstens einen aufleuchtenden Bremsleuchte können die Bilddaten mittels eines vorgegebenen Bildverarbeitungsalgorithmus verarbeitet werden. Ein solcher Bildverarbeitungsalgorithmus kann beispielsweise Helligkeiten oder Intensitäten, Farben, Größen, Konturen und/oder dergleichen mehr automatisch analysieren, um eine oder mehrere aufleuchtende Bremsleuchten zu erkennen oder zu identifizieren.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand einer jeweiligen Größe eines Bildbereiches der Bilddaten, der die jeweilige detektierte Bremsleuchte darstellt, ein Abstand der jeweiligen detektierten Bremsleuchte beziehungsweise des zugehörigen Fremdfahrzeugs von dem Kraftfahrzeug bestimmt. Mit anderen Worten wird also eine scheinbare Größe der jeweiligen Bremsleuchte, wie sie in den Bilddaten abgebildet ist, bestimmt. Da sich diese scheinbare Größe abhängig von der Entfernung des jeweiligen Fremdfahrzeugs von dem Kraftfahrzeug ändert, kann darauf basierend der Abstand zwischen der jeweiligen detektierten Bremsleuchte beziehungsweise dem zugehörigen Fremdfahrzeug und dem Kraftfahrzeug zumindest geschätzt werden. Dazu kann beispielsweise auch eine typische tatsächliche Größe von Fahrzeug-Bremsleuchten als Parameter oder Referenzwert vorgegeben sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit von dem jeweiligen bestimmten oder geschätzten Abstand der jeweiligen Detektion wenigstens einer aufleuchtenden Bremsleuchte eine Gewichtung zugewiesen. Dazu kann beispielsweise eine entsprechende Zuordnungsfunktion oder Zuordnungstabelle oder dergleichen vorgegeben sein. So kann beispielsweise eine Detektion, für die ein größerer Abstand bestimmt wurde, geringer oder schwächer gewichtet werden als eine andere Detektion, für die ein kleinerer Abstand bestimmt wurde. Die zugewiesenen Gewichte oder Gewichtungen können also mit zunehmendem Abstand abnehmen. Dies kann dabei kontinuierlich oder beispielsweise in verschiedenen Stufen für vorgegebene Abstandsintervalle oder -bereiche, also analog zu einer Stufenfunktion, erfolgen.
Die jeweilige derart gewichtete Detektion fließt dann in eine zumindest teilautomatisiert oder zumindest teilautonome Steuerung einer Längsführung des Kraftfahrzeugs ein. Die gewichtete Detektion - gegebenenfalls einschließlich des dafür anhand der Bilddaten bestimmten Abstands - können beispielsweise als Eingangsdaten einem Umgebungsmodell oder einem Fahrzeugsteuergerät bereitgestellt werden. Eine Steuerentscheidung für die Längsführung des Kraftfahrzeugs kann also zumindest basierend auf der jeweiligen gewichteten Detektion aber ebenso unter Berücksichtigung weiterer Sensor-, Fahrzeug- und/oder Umgebungsdaten automatisch oder teilautomatisch getroffen werden. Die Längsführung oder eine Längsführungsfunktion des Kraftfahrzeugs wird hier also zumindest teilautomatisch in Abhängigkeit von den Detektionen und deren Gewichtung gesteuert.
Die vorliegende Erfindung sieht also vor, dass bei der Fahrzeugsteuerung, beispielsweise einer Steuerung von Antrieb und/oder Bremsen des Kraftfahrzeugs, eine Erkennung von Bremsleuchten vorausfahrender Fahrzeuge miteinbezogen wird. Dies kann wie beschrieben durch entsprechende Erkennungsalgorithmen, die auf die Bilddaten angewendet werden, realisiert werden. Die Bilddaten können dabei Einzelbilder, ein oder mehrere Serienbilder oder ein Videostrom sein oder umfassen. Ein resultierendes zumindest teilautomatisch gesteuertes Verhalten des Kraftfahrzeugs kann durch die kamerabasierte Erkennung und Berücksichtigung von Bremsungen vorausfahrender Fahrzeuge besonders vorausschauend agieren beziehungsweise realisiert werden, beispielsweise im Vergleich zu einer rein radarbasierten Abstands- oder Geschwindigkeitsregelung, die typischerweise lediglich das Verhalten des unmittelbar vorausfahrenden Fremdfahrzeugs berücksichtigen kann und die zudem gegebenenfalls nur bis zu einer Entfernung, die kleiner als eine Erfassungsreichweite der Kamera sein kann. Durch die vorliegende Erfindung kann somit ein Fahrverhalten eines vorausschauenden menschlichen Fahrers besser abgebildet oder nachgebildet werden als dies mit herkömmlichen Fahrassistenzsystemen oder Fahrzeugsteuerungen der Fall ist.
Besonders vorteilhaft ist dabei, dass gegebenenfalls aufleuchtende Bremsleuchten eines vor dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert und berücksichtigt werden können. Dies kann beispielsweise aufgrund der Lichtdurchlässigkeit von Scheiben des unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs, durch eine quer zur Fahrtrichtung versetzte Anordnung der vorausfahrenden Fahrzeuge und/oder aufgrund eines gebogenen Verlaufs eines jeweiligen von dem Kraftfahrzeug befahrenen Verkehrswegs der Fall sein. Somit ermöglicht es die vorliegende Erfindung beispielsweise, besonders frühzeitig und damit in entsprechend abgeschwächter Weise auf ein Verhalten vorausfahrender Fahrzeuge zu reagieren, wodurch ein entsprechend verbesserter Fahrkomfort für die Insassen des Kraftfahrzeugs erreicht werden kann. Insbesondere in einem autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs kann so zudem ein Vertrauen der Insassen in das Kraftfahrzeug und dessen autonome Steuerung verbessert werden, was ebenfalls zu einem verbesserten Insassenkomfort beitragen kann. Ebenso kann durch die vorliegende Erfindung gegebenenfalls eine Sicherheit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs erhöht werden. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn aufleuchtende Bremslichter eines nicht unmittelbar vorausfahrenden Fremdfahrzeugs detektiert werden, das unmittelbar vorausfahrende Fremdfahrzeug darauf aber nicht reagiert, also insbesondere seine Geschwindigkeit nicht oder verspätet reduziert, wie es beispielsweise an Stauenden immer wieder vorkommt.
Zudem kann die Kamera eine größere Abbildungsreichweite aufweisen als eine herkömmliche Abstandsradareinrichtung für Kraftfahrzeuge. Entsprechend weit entfernte aufleuchtende Bremslichter beziehungsweise entsprechende Detektionen können dann zwar entsprechend schwächer gewichtet werden, durch entsprechend abgeschwächte Längsführungseingriffe können aber dennoch vorteilhaft beispielsweise zeitweise Geschwindigkeitsänderungen vorausfahrender Fahrzeuge ausgeglichen werden, sodass spätere stärkere Längsführungseingriffe gegebenenfalls vermieden und ein gleichmäßigeres Fahren des Kraftfahrzeugs, also ein gleichmäßigerer Verkehrsfluss erreicht werden kann. Dies kann nicht nur den Komfort steigern, sondern ebenso einen Kraftstoff- oder Energiebedarf des Kraftfahrzeugs reduzieren.
In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die aufleuchtende Bremsleuchte anhand eines vorgegebenen Schwellenwertes für eine Helligkeit und/oder eine Helligkeitsveränderung automatisch von einer Rückleuchte des jeweiligen Fremdfahrzeugs unterschieden. Auf diese Weise kann besonders einfach eine zuverlässige Detektion der Bremsleuchten erreicht und eine Verwechslung mit Rückleuchten vermieden werden, da die Helligkeit beziehungsweise Helligkeitsveränderung unmittelbar in den Bilddaten enthalten ist. Der Schwellenwert kann dabei ein absoluter oder relativer Wert sein. Es kann hier also ausgenutzt werden, dass aufleuchtende Bremsleuchten eine größere absolute Helligkeit haben als leuchtende Rückleuchten und dementsprechend auch eine bereichsweise oder lokale Helligkeitsveränderung zwischen einem eingeschalteten Zustand und einem ausgeschalteten Zustand für Bremsleuchten größer ist als für Rückleuchten. Auch wenn die Rück- und Bremsleuchten des Fremdfahrzeugs sehr nahe beieinander angeordnet sind kann anhand der Helligkeit oder Helligkeitsveränderungen gegebenenfalls zwischen verschiedenen Situationen oder Kombinationen unterschieden werden, beispielsweise Ein- und Ausschalten der Rückleuchten alleine im Vergleich zu Ein- und Ausschalten der Bremsleuchten bei eingeschalteten Rückleuchten im Vergleich zu Ein- und Ausschalten der Bremsleuchten bei ausgeschalteten Rückleuchten.
Eine relative Helligkeit oder Helligkeitsveränderung kann hier beispielsweise zeitlich betrachtet werden, also etwa zwischen einem Zeitpunkt mit eingeschalteter Bremsleuchte und einem vorherigen und/oder nachfolgendem Zeitpunkt mit ausgeschalteter Bremsleuchte. Zusätzlich oder alternativ kann die relative Helligkeit oder die relative Helligkeitsveränderung ebenso örtlich betrachtet werden, also etwa zwischen einem Ort der Bremsleuchte und einem daneben liegenden Ort, beispielsweise einem anderen Bereich oder Teil einer Heckseite des jeweiligen Fremdfahrzeugs. Dadurch können die aufleuchtenden Bremsleuchten unter verschiedenen Umgebungsbedingungen oder Beleuchtungssituationen besonders zuverlässig detektiert werden. Hier kann zudem je nach Anwendungsfall oder Auslegung oder technischen Eigenschaften der Kamera oder einer in dem Kraftfahrzeug verfügbaren Rechenkapazität und/oder dergleichen mehr Spielraum für eine entsprechende Anpassung oder Optimierung bestehen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird anhand der Bilddaten die Größe des die jeweilige Bremsleuchte darstellenden Bildbereichs vor dem Aufleuchten der jeweiligen Bremsleuchte bestimmt, insbesondere unmittelbar davor. Bei einer Detektion des Aufleuchtens dieser Bremsleuchte wird die derart bestimmte Größe des Bildbereichs dann als Referenz für das Bestimmen des jeweiligen Abstands verwendet. Wird also eine aufleuchtende Bremsleuchte detektiert, so kann dann beispielsweise ein unmittelbar oder zuletzt davor aufgenommener Teil der Bilddaten, der vor dem Aufleuchten der Bremsleuchte aufgenommen wurde, verwendet werden, um die scheinbare Größe der jeweiligen Bremsleuchte zu bestimmen. Dazu können die Bilddaten beispielsweise kontinuierlich oder mit ausreichend hoher Bildfrequenz, beispielsweise wenigstens 10 Bildern pro Sekunde oder wenigstens 20 Bildern pro Sekunde, aufgenommen werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei der Bestimmung des Abstands anhand der vor dem jeweiligen Aufleuchten der Bremsleuchte, also entsprechend früher aufgenommenen Bilddaten eine Veränderung des Abstands während der seit dem Aufnehmen dieser früheren Bilddaten vergangenen Zeit vernachlässigt werden kann. Die Verwendung der, insbesondere unmittelbar, vor dem Aufleuchten der jeweiligen Bremsleuchte aufgenommenen Bilddaten zum Bestimmen der Größe des entsprechenden Bildbereichs kann eine genauere Bestimmung dieser Größe beziehungsweise dieses Bildbereiches ermöglichen. Beispielsweise können entsprechende Begrenzungen oder Konturen der jeweiligen Bremsleuchte so zuverlässiger detektiert werden, da sie nicht durch das von der aufleuchtenden Bremsleuchte emittierte Licht überstrahlt werden. Um die hier vorgeschlagene Ausgestaltung auf praktikable Weise realisieren zu können, kann beispielsweise ein Ringspeicher verwendet werden, in dem die Bilddaten abgespeichert werden. Auf diese Weise stehen mit begrenztem Hardwareaufwand stets zeitlich zurückliegende, also ältere Bilddaten bereit, um die Größe des durch die jeweilige Bremsleuchte eingenommenen Bildbereichs zu bestimmen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird für die jeweilige Detektion, also für die jeweilige erkannte aufleuchtende Bremsleuchte, bestimmt, ob das jeweils zugehörige Fremdfahrzeug, zu dem diese Detektion beziehungsweise diese Bremsleuchte gehört, auf demselben Fahrstreifen wie das Kraftfahrzeug fährt. Es werden nur solche Detektionen, für die dies der Fall ist, zum Steuern des Kraftfahrzeugs weiterverarbeitet oder weiterverwendet. Mit anderen Worten werden detektierte aufleuchtende Bremsleuchten also bezüglich des von dem jeweiligen Fremdfahrzeug befahrenen Fahrstreifens gefiltert. Detektionen aufleuchtender Bremsleuchten, die zu Fremdfahrzeugen auf benachbarten oder anderen Fahrstreifen gehören, können - zumindest im Rahmen der hier beschriebenen Funktionalität - beispielsweise verworfen werden. Zum Bestimmen, ob sich das jeweilige Fremdfahrzeug auf demselben Fahrstreifen befindet wie das Kraftfahrzeug, können beispielsweise ebenfalls die Bilddaten herangezogen werden. Anhand der Bilddaten können dann beispielsweise eine Umgebungsgeometrie, abgebildete Details, Fahrstreifenmarkierungen, ein Detektionswinkel, also eine Richtung, in welcher das jeweilige Bremslicht detektiert wurde, gegebenenfalls in Verbindung mit dem Abstand, und/oder dergleichen mehr bestimmt oder analysiert, also ausgewertet werden. Zusätzlich oder alternativ können weitere Daten, beispielsweise weitere Sensordaten und/oder Karten- oder Navigationsdaten herangezogen werden. Die Kartendaten können beispielsweise für die jeweilige aktuelle Position des Kraftfahrzeugs eine dortige Anzahl von Fahrstreifen, einen jeweils vorausliegenden Straßenverlauf, also gegebenenfalls vorausliegende Kurven und/oder dergleichen mehr angeben. Dadurch, dass vorliegend nur solche Fremdfahrzeuge für die Längsführung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden, die sich auf demselben Fahrstreifen bewegen, kann die Längsführung vorteilhaft besonders komfortabel gestaltet werden. So kann durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung beispielsweise verhindert werden, dass das Kraftfahrzeug unnötigerweise abgebremst wird, wenn sich Fahrzeuge oder eine Fahrzeugkolonne auf einem benachbarten Fahrstreifen anders bewegt als die Fahrzeuge auf dem von dem Kraftfahrzeug befahrenen Fahrstreifen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird für die jeweilige Detektion anhand der Bilddaten eine jeweilige Dauer des Aufleuchtens der jeweiligen Bremsleuchte bestimmt. Es werden dann nur solche Detektionen zum Steuern des Kraftfahrzeugs weiterverarbeitet oder weiterverwendet, für welche die bestimmte Dauer größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Dadurch kann berücksichtigt werden, dass Fahrer mitunter ein Bremspedal - beispielsweise versehentlich, aus Unsicherheit oder als Signal - nur kurzzeitig antippen, ohne dass damit eine signifikante Reduktion der Geschwindigkeit des jeweiligen Fremdfahrzeugs und/oder des Abstands zwischen dem Fremdfahrzeug und dem Kraftfahrzeug einhergeht. Derartige kurzzeitige Aktivierungen der Bremsleuchten können auf diese Weise also herausgefiltert werden. Eventuelle minimale Geschwindigkeitsreduktionen des jeweiligen Fremdfahrzeugs können hier durch den ohnehin eingehaltenen Sicherheitsabstand aufgefangen oder gepuffert werden. Damit kann letztendlich ein besonders gleichmäßiges und damit besonders komfortables Fahren des Kraftfahrzeugs erreicht werden, indem das Verhalten des jeweiligen Fremdfahrzeugs nicht hundertprozentig nachgebildet wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird anhand von in einer zeitlichen Abfolge nacheinander aufgenommenen Bilddaten für eine bestimmte Detektion eine Veränderung des Abstands der jeweiligen Bremsleuchte beziehungsweise des jeweiligen zugehörigen Fremdfahrzeugs bestimmt. Eine solche zeitliche Veränderung des Abstands wird dann gemäß einer vorgegebenen Vorschrift bei der Steuerung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Mit anderen Worten wird auf diese Weise nicht notwendigerweise bereits auf das Aufleuchten der Bremsleuchte eines Fremdfahrzeugs durch einen entsprechenden Längsführungs- oder Steuereingriff des Kraftfahrzeugs reagiert. Vielmehr kann beispielsweise nur dann mit einem derartigen Längsführungseingriff des Kraftfahrzeugs reagiert werden, wenn sich der Abstand zu dem entsprechenden Fremdfahrzeug verändert. Auf diese Weise können unnötige Längsführungseingriffe des Kraftfahrzeugs vermieden werden, was letztendlich zu einem besonders gleichmäßigen und damit besonders komfortablen Fahren des Kraftfahrzeugs führen oder beitragen kann. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Erkenntnis berücksichtigt werden, dass ein Aufleuchten einer Bremsleuchte eines vorausfahrenden Fremdfahrzeugs nicht notwendigerweise mit einer Verringerung des Abstands zwischen diesem Fremdfahrzeug und dem eigenen Kraftfahrzeug verbunden ist. Dies kann beispielsweise abhängig sein von einer Dauer und/oder einer Stärke einer Bremsbetätigung des Fremdfahrzeugs ebenso wie von einem aktuellen Fahrbetrieb oder Fahrzustand des Kraftfahrzeugs und/oder einer Geometrie oder einem Profil, beispielsweise einer Steigung, eines jeweils aktuell von dem Kraftfahrzeug und dem Fremdfahrzeug befahrenen Straßenabschnitts. Beispielsweise kann der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Fremdfahrzeug zumindest im Wesentlichen konstant bleiben, wenn das Fremdfahrzeug im Leerlauf nur einen relativ schwachen Bremseingriff ausführt, während sich das Kraftfahrzeug mit eingelegtem Gang aber antriebslos, also ohne Antriebsleistung bewegt, also unter Einfluss der Motorbremse ausrollt. Die jeweils bestimme Abstandsveränderung kann beispielsweise als Eingangsdatum oder Parameterwert einem Modell oder Steuergerät für die Fahrzeugsteuerung bereitgestellt werden. Die vorgegebene Vorschrift kann dann Teil eines entsprechenden Modells oder Steueralgorithmus oder eines entsprechenden Steuer- oder Betriebsprogramms für die Fahrzeugsteuerung sein.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass - gegebenenfalls abhängig von dem bestimmten Abstand - erst dann mit einem Längsführungseingriff des Kraftfahrzeugs reagiert wird, wenn die Veränderung des Abstands einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dabei kann ebenso eine Rate oder Geschwindigkeit der Veränderung des Abstands berücksichtigt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich mittels einer Radareinrichtung des Kraftfahrzeugs ein Abstand zu einem unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug fahrenden Fremdfahrzeug bestimmt, das hier als Vorausfahrzeug bezeichnet wird. Dieser radarbasiert bestimmte Abstand wird dann bei der Steuerung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise bei der Steuerung der Längsführung des Kraftfahrzeugs über den anhand der Bilddaten bestimmten Abstand priorisiert. Der radarbestimmte Abstand kann daher auch als Referenzabstand bezeichnet werden. Steuerentscheidungen, die durch eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs aufgrund des Referenzabstands getroffen werden, werden also zum Beispiel auch dann aufrechterhalten oder ausgeführt, wenn der kamerabasiert bestimmte Abstand der jeweiligen detektierten Bremsleuchte beziehungsweise des zugehörigen Fremdfahrzeugs so groß ist, dass demgemäß die Steuerentscheidung nicht getroffen würde, also ein entsprechender Steuereingriff nicht notwendig wäre. Auf diese Weise können die beschriebenen Komfortvorteile realisiert werden und gleichzeitig eine besonders hohe Sicherheit beim Führen des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Dies ist der Fall, da der Abstand zum unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeug letztendlich für die Kollisionsvermeidung die ausschlaggebende Größe ist und dieser Abstand radarbasiert typischerweise genauer bestimmt werden kann als anhand von Bilddaten, insbesondere bei Verwendung eines Dopplerradars. Die beschriebenen Längsführungseingriffe oder deren Unterlassung basierend auf den Bilddaten beziehungsweise basierend auf der Detektion wenigstens einer aufleuchtenden Bremsleuchte kann mit anderen Worten also eine unterstützende Funktion haben, ohne einen durch die radarbasierte Abstandsregelung vorgesehenen Steuereingriff zu verhindern oder zu überschreiben.
Bevorzugt kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die bildbasierte Längsführung oberhalb eines vorgegebenen Minimalabstands verwendet oder priorisiert wird, der stets eine sichere Führung des Kraftfahrzeugs erlaubt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein abgeschwächter defensiver Längsführungseingriff durchgeführt, wenn der anhand der Bilddaten bestimmte Abstand größer ist als ein vorgegebener Minimalabstand, unterhalb dessen eine radarbasierte Abstandsregelung des Kraftfahrzeugs eingreift, und kleiner ist als ein vorgegebener Maximalabstand, oberhalb dessen kein defensiver Längsführungseingriff erfolgt. Bei dem abgeschwächten defensiven Längsführungseingriff wird eine Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs ohne Bremseingriff reduziert, das Kraftfahrzeug in einen Segelbetrieb versetzt und/oder ein Bremseingriff mit höchstens 20 %, bevorzugt höchstens 10 % einer maximalen Bremsleistung des Kraftfahrzeugs vorgenommen. Ein defensiver Längsführungseingriff im Sinne der vorliegenden Erfindung ist also ein Längsführungseingriff, der zu einer Verlangsamung des Kraftfahrzeugs führt. Durch einen derartigen abgeschwächten defensiven Längsführungseingriff kann für die Insassen des Kraftfahrzeugs besonders komfortabel auf das detektierte Aufleuchten der jeweiligen Bremsleuchte reagiert werden. Trotz der relativen Schwäche dieses Längsführungseingriffs wird durch die vorgegebenen Abstandsschwellenwerte zum einen der sichere Betrieb des Kraftfahrzeugs gewahrt und zum anderen werden unnötige Längsführungseingriffe vermieden. Offensive Längsführungseingriffe, die zu einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs führen, können von der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung unbenommen weiterhin situationsabhängig vorgenommen werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem weist eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Eingangsschnittstelle zum Erfassen von Bilddaten einer Kamera des Kraftfahrzeugs und eine Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuersignals an eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs auf. Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem ist zum, insbesondere automatischen oder teilautomatischen, Ausführen wenigstens einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem, insbesondere dessen Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Prozessor und einen damit verbundenen Datenspeicher aufweisen. Auf diesem Datenspeicher kann ein mittels des Prozessors zum Durchführen des Verfahrens ausführbares Computerprogramm gespeichert sein, das das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise dessen Verfahrensschritte oder entsprechende Steueranweisungen codiert oder repräsentiert. Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem kann insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Fahrassistenzsystem sein. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem einige oder alle der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das ein erfindungsgemäßes Fahrassistenzsystem aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann also insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem genannte Kraftfahrzeug sein. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuge einige oder alle der im Zusammenhang mit diesen übrigen Aspekten der vorliegenden Erfindung genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 einen beispielhaften schematischen Ablaufplan für ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs; und
2 eine schematische Übersichtsdarstellung einer Verkehrssituation zur Veranschaulichung des Verfahrens.

Zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugs ist in 1 beispielhaft ein schematischer Ablaufplan 10 mit Verfahrensschritten S1 bis S5 dargestellt. Diese sollen im Folgenden unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert werden. 2 zeigt dazu in einer schematischen Übersichtsdarstellung eine Verkehrssituation auf einer Straße 12. Die Straße 12 weist hier einen rechten Fahrstreifen 14 und einen linken Fahrstreifen 16 auf, die für die gleiche Fahrtrichtung vorgesehen sind. Auf dem rechten Fahrstreifen 14 bewegen sich vorliegend ein Kraftfahrzeug 18 sowie diesem vorausfahrende Fremdfahrzeuge. Letztere sind hier ein dem Kraftfahrzeug 18 unmittelbar vorausfahrendes Vorausfahrzeug 20 sowie ein dem Vorausfahrzeug 20 vorausfahrendes weiteres Fremdfahrzeug 22. Zwischen dem Vorausfahrzeug 20 und dem Kraftfahrzeug 18 befindet sich also kein weiteres Fahrzeug beziehungsweise kein weiterer Verkehrsteilnehmer. Zwischen dem Kraftfahrzeug 18 und dem weiteren Fremdfahrzeug 22 befindet sich hingegen das Vorausfahrzeug 20. Das weitere Fremdfahrzeug 22 ist hier also ein dem Kraftfahrzeug 18 mittelbar vorausfahrendes Fahrzeug. Auf dem linken Fahrstreifen 16 bewegt sich in gleicher Fahrtrichtung wie das Kraftfahrzeug 18 und die Fremdfahrzeuge 20, 22 ein weiteres Fahrzeug, das hier als Nebenfahrzeug 24 bezeichnet wird.
Das Kraftfahrzeug 18 weist zur Umgebungserfassung vorliegend eine Radareinrichtung 26 sowie eine Kamera 28 auf, die mit einem Steuergerät 30 verbunden sind, beispielsweise über ein Bordnetz. Das Steuergerät 30 bildet hier ein Fahrassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 18, insbesondere für eine Längsführung, also für eine Steuerung einer Längsbewegung des Kraftfahrzeugs 18 oder ist Teil eines solchen Fahrassistenzsystems. Das Fahrassistenzsystem kann beispielsweise zusätzlich zu dem Steuergerät 30 die Radareinrichtung 26 und die Kamera 28 umfassen. Das Steuergerät 30 kann zum Steuern der Längsführung des Kraftfahrzeugs 18 entsprechende Steuersignale erzeugen und ausgeben, beispielsweise an eine hier schematisch angedeutete Antriebseinrichtung 32 des Kraftfahrzeugs 18. Die Antriebseinrichtung 32 kann beispielsweise ein Traktionsmotor, ein Getriebe, eine Bremsanlage und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen.
Das in 1 veranschaulichte Verfahren dient in diesem Beispiel zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 18. Dazu werden im Verfahrensschritt S1 mittels der Kamera 28 Bilddaten aufgenommen, die einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 18 vorausliegenden Umgebungsbereich abbilden. Dieser Umgebungsbereich umfasst vorliegend zumindest einen dem Kraftfahrzeug 18 in Fahrtrichtung vorausliegenden Abschnitt der Straße 12. Dementsprechend können in den Bilddaten das Vorausfahrzeug 20, zumindest Teile des weiteren Fremdfahrzeugs 22 sowie je nach Erfassungswinkel und Abstand gegebenenfalls zumindest ein Teil des Nebenfahrzeugs 24 abgebildet oder dargestellt sein. Dieses Aufnehmen entsprechender Bilddaten kann während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 18 kontinuierlich oder regelmäßig wiederholt durchgeführt werden, was hier durch einen schleifenförmigen Pfad angedeutet ist.
Im Verfahrensschritt S2 werden die jeweiligen Bilddaten verarbeitet, beispielsweise durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des Fahrassistenzsystems beziehungsweise des Steuergeräts 30. Im Rahmen dieser Bildverarbeitung werden vorliegend in den Bilddaten abgebildete Lichtsignale anderer Fahrzeuge detektiert. Im vorliegenden Beispiel werden dabei aufleuchtende Bremsleuchten 34 des weiteren Fremdfahrzeugs 22 sowie aufleuchtende Bremsleuchten 36 des Nebenfahrzeugs 24 detektiert. Ebenso könnten selbstverständlich je nach Situation aufleuchtende Bremsleuchten des Vorausfahrzeugs 20 detektiert werden, sofern dessen Fahrer eine entsprechende Bremseinrichtung betätigt.
Beispielsweise anhand einer Geometrie, basierend auf einer Erkennung von Fahrstreifenmarkierungen, bereitgestellten Positions- und Kartendaten und/oder dergleichen mehr wird bestimmt, welche der detektierten aufleuchtenden Bremsleuchten 34, 36 zu Fremdfahrzeugen gehören, die sich auf demselben Fahrstreifen bewegen wie das Kraftfahrzeug 18, vorliegend also auf dem rechten Fahrstreifen 14. In dem hier dargestellten Beispiel werden dementsprechend die aufleuchtenden Bremsleuchten 36 des Nebenfahrzeugs 24 herausgefiltert, also die entsprechende Detektion verworfen. Es verbleibt hier also die Detektion der aufleuchtenden Bremsleuchten 34 des weiteren Fremdfahrzeugs 22.
Im Verfahrensschritt S3 wird für die verbleibenden Detektionen eine Größe eines durch diese in den aufgenommenen Bilddaten eingenommenen Bildbereiche bestimmt. Hier wird also ermittelt, wie groß die Bremsleuchten 34 in den Bilddaten dargestellt werden.
Im Verfahrensschritt S4 wird anhand der jeweiligen bestimmten Größe ein Abstand der jeweiligen detektierten Bremsleuchten, hier also der Bremsleuchten 34, von dem Kraftfahrzeug 18 bestimmt beziehungsweise geschätzt. Dieser basierend auf den Bilddaten bestimmte Abstand wird dann ausgegeben beziehungsweise als entsprechender Parameterwert bereitgestellt, beispielsweise an ein weiteres Steuer- oder Programmmodul oder eine weitere Funktion des Steuergeräts 30 beziehungsweise des Fahrassistenzsystems.
Im Verfahrensschritt S5 wird dieser Abstand weiterverarbeitet. Dabei können beispielsweise ein oder mehrere vorgegebene Kriterien überprüft, beispielsweise der bestimmte Abstand mit einem oder mehreren Schwellenwerten verglichen und/oder mit einer aktuellen Geschwindigkeit und/oder einem aktuellen Fahr- oder Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 18 in Beziehung gesetzt werden und/oder dergleichen mehr. Dabei können auch weitere Daten, wie beispielsweise ein mittels der Radareinrichtung 26 bestimmter Abstand des Kraftfahrzeugs 18 zu dem Vorausfahrzeug 20, berücksichtigt werden. Je nach Situation kann dann im Verfahrensschritt S5 weiter in Abhängigkeit von dem bestimmten Abstand ein Steuersignal zur Steuerung der Längsführung des Kraftfahrzeugs 18 generiert und ausgegeben werden. Durch dieses Steuersignal kann beispielsweise die Antriebseinrichtung 32 angesteuert werden, beispielsweise um eine Verlangsamung des Kraftfahrzeugs 18 zu bewirken.
Es ist hier zu beachten, dass die dargestellten Größenverhältnisse und Abstände nicht maßstabsgetreu sind. Zwischen den dargestellten Fahrzeugen 18, 20, 22, 24 bestehende Abstände können also insbesondere im Verhältnis zur jeweiligen dargestellten Fahrzeuggröße tatsächlich um ein Vielfaches größer sein als hier schematisch dargestellt.
Durch die hier vorgesehene Detektion und Berücksichtigung der aufleuchtenden Bremsleuchten 34 für die Längsregelung des Kraftfahrzeugs 18 kann somit gegebenenfalls ein besonders frühzeitiger Eingriff in die Längsführung erfolgen. Dieser frühzeitige Längsführungseingriff kann bereits dann erfolgen, wenn eine radarbasierte Abstandsbestimmung zu dem Vorausfahrzeug 20 noch nicht zu einem Längsführungseingriff führt. Dementsprechend kann der bilddatenbasierte frühzeitige Längsführungseingriff ohne Beeinträchtigung der Sicherheit entsprechend schwächer ausfallen, wodurch letztlich ein verbesserter Fahrkomfort erreicht werden kann. Eine genaue Parametrisierung der beschriebenen Funktionalität, beispielsweise einer helligkeitsbasierten Identifizierung der aufleuchtenden Bremsleuchten 34, 36 und/oder der genannten Abstandsschwellenwerte, kann beispielsweise gemäß einem jeweiligen Fahrzeug- und/oder Fahrassistenzsystemtyp empirisch ermittelt werden.
Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine Berücksichtigung von Bremsleuchten vorausfahrender Fahrzeuge bei einer Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs realisiert werden kann, um einen besonders komfortablen Fahrzeugbetrieb zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste

10: Ablaufplan
12: Straße
14: rechter Fahrstreifen
16: linker Fahrstreifen
18: Kraftfahrzeug
20: Vorausfahrzeug
22: weiteres Fremdfahrzeug
24: Nebenfahrzeug
26: Radareinrichtung
28: Kamera
30: Steuergerät
32: Antriebsreinrichtung
34: Bremsleuchten (des weiteren Fremdfahrzeugs 22)
36: Bremsleuchten (des Nebenfahrzeugs 24)
S1 - S5: Verfahrensschritte

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 102011088130 A1 [0003]
DE 102004047081 A1 [0004]
DE 102014209015 A1 [0005]

Claims

Verfahren (10) zum Steuern eines Kraftfahrzeugs (18), bei dem - mittels einer Kamera (28) des Kraftfahrzeugs (18) Bilddaten aufgenommen werden, die einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (18) voraus liegenden Umgebungsbereich abbilden, - in den Bilddaten eine aufleuchtende Bremsleuchte (34) eines dem Kraftfahrzeug (18) vorausfahrenden Fremdfahrzeugs (20, 22) detektiert wird, - anhand einer jeweiligen Größe eines Bildbereiches der Bilddaten, der die jeweilige detektierte Bremsleuchte (34) darstellt, ein Abstand der jeweiligen detektierten Bremsleuchte (34) von dem Kraftfahrzeug (18) bestimmt wird, - in Abhängigkeit von dem jeweiligen bestimmten Abstand der jeweiligen Detektion eine Gewichtung zugewiesen wird, und - die jeweilige derart gewichtete Detektion in eine Steuerung einer Längsführung des Kraftfahrzeugs (18) einfließt.
Verfahren (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufleuchtende Bremsleuchte (34) anhand eines vorgegebenen Schwellenwertes für eine Helligkeit und/oder eine Helligkeitsveränderung von einer Rückleuchte des jeweiligen Fremdfahrzeugs (20, 22) unterschieden wird.
Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Bilddaten die Größe des die jeweilige Bremsleuchte (34) darstellenden Bildbereichs vor deren Aufleuchten bestimmt und bei einer Detektion des Aufleuchtens dieser Bremsleuchte (34) als Referenz für das Bestimmen des jeweiligen Abstands verwendet wird.
Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die jeweilige Detektion bestimmt wird, ob das jeweils zugehörige Fremdfahrzeug (20, 22) auf demselben Fahrsteifen (14) wie das Kraftfahrzeug (18) fährt und nur solche Detektionen, für die dies der Fall ist, zum Steuern des Kraftfahrzeugs (18) weiterverarbeitet werden.
Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die jeweilige Detektion anhand der Bilddaten eine jeweilige Dauer des Aufleuchtens der jeweiligen Bremsleuchte (34) bestimmt wird und nur solche Detektionen zum Steuern des Kraftfahrzeugs (18) weiterverarbeitet werden, für welche die bestimmte Dauer größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von in einer zeitlichen Abfolge nacheinander aufgenommener Bilddaten für eine bestimmte Detektion eine Veränderung des Abstands bestimmt wird und diese Veränderung gemäß einer vorgegebenen Vorschrift bei der Steuerung des Kraftfahrzeugs (18) berücksichtigt wird.
Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mittels einer Radareinrichtung (26) des Kraftfahrzeugs (18) ein Abstand zu einem unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug (18) fahrenden Vorausfahrzeug (20) bestimmt wird und dieser radarbasiert bestimmte Abstand bei der Steuerung des Kraftfahrzeugs (18) über den anhand der Bilddaten bestimmten Abstand priorisiert wird.
Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der anhand der Bilddaten bestimmte Abstand größer ist als ein vorgegebener Minimalabstand, unterhalb dessen eine radarbasierte Abstandsregelung des Kraftfahrzeugs (18) eingreift, und kleiner ist als ein vorgegebener Maximalabstand, oberhalb dessen kein defensiver Längsführungseingriff erfolgt, ein abgeschwächter defensiver Längsführungseingriff durchgeführt wird, bei dem eine Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs (18) ohne Bremseingriff reduziert, das Kraftfahrzeug (18) in einen Segelbetrieb versetzt oder ein Bremseingriff mit höchstens 20%, bevorzugt höchstens 10%, einer maximalen Bremsleistung des Kraftfahrzeugs (18) vorgenommen wird.
Fahrassistenzsystem (30) für ein Kraftfahrzeug (18), aufweisend eine Datenverarbeitungseinrichtung (30) mit einer Eingangsschnittstelle zum Erfassen von Bilddaten einer Kamera (28) und einer Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuersignals, wobei das Fahrassistenzsystem (30) zum Ausführen eines Verfahrens (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Kraftfahrzeug (18), aufweisend ein Fahrassistenzsystem (30) nach Anspruch 9.