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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klassifizieren von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm.
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Moderne Fahrzeuge umfassen Fahrerassistenzsysteme, mit denen ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs ermöglicht werden kann. Derartige Fahrerassistenzsystems umfassen eine Mehrzahl von Umfeldsensoren, mittels welchen Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden können. Ein Problem in der Perzeption für das automatisierte Fahren stellt die Klassifikation von Messwerten bzw. Sensordaten der Umfeldsensoren dar. Insbesondere ist es schwierig, ein statisches Hindernis, beispielsweise verlorene Ladung auf der Fahrbahn oder ein Stauende, von unterfahrbaren horizontalen Strukturen, wie beispielsweise Schilderbrücken, Geschwindigkeitsanzeigen, Verkehrsleitsystemen oder dergleichen, zu unterscheiden.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Methoden bekannt, um diesem Problem zu entgegnen. Beispielsweise können die Sensordaten, die von Lidar-Sensoren oder Radarsensoren bereitgestellt werden, in ein Kamerabild projiziert werden. Dabei kann die Klassifizierung der Objekte auf Grundlage von entsprechenden Objekterkennungsalgorithmen in dem Kamerabild durchgeführt werden. Des Weiteren können erkannte unterfahrbare Objekte mit bewegten Objekten plausibilisiert werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Objekt sich durch eine stehende Struktur in den Sensordaten quasi hindurch bewegt.
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Die
DE 10 2017 112 939 A1 beschreibt eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, welche aus Wahrscheinlichkeitsmodellen, in welchen für jede der Erfassungsentfernungen erste und zweite bereits bekannte Korrelationen modelliert werden, einen Indikator auf der Basis von Wahrscheinlichkeitsverhältnissen eines stationären Fahrzeugs und eines oberen Objekts, welche den abgeleiteten Parameter und den Erfassungsentfernungen entsprechen, bestimmt, wobei die ersten bereits bekannten Korrelationen die Parameter und die Wahrscheinlichkeiten des stationären Fahrzeugs miteinander korrelieren und die zweiten bereits bekannten Korrelationen die Parameter und Wahrscheinlichkeiten des oberen Objekts miteinander korrelieren. Die Radarvorrichtung führt eine Schwellwertbestimmung für die berechneten Indikatoren durch, um zu bestimmen, ob das Ziel das stationäre Fahrzeug oder das obere Objekt ist.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2015 213 701 A1 ein Sensorsystem für ein Fahrzeug zum Erkennen von Brücken oder Tunneleinfahrten bekannt. Das Sensorsystem umfasst einen an einer ersten Seite des Fahrzeugs angeordneten seitlichen Lidar-Sensor mit einem eine seitliche Umgebung des Fahrzeugs abdeckenden Erfassungsbereich. Der seitliche Lidar-Sensor ist dabei um eine Hochachse gedreht angeordnet, sodass ein in Fahrtrichtung vorderer Teil des Erfassungsbereichs des seitlichen Lidar-Sensors einen vor dem Fahrzeug in einer vorgegebenen Entfernung angeordneten oberen Raumbereich erfasst. Ferner ist der seitliche Lidar-Sensor um eine Querachse gegenüber der Horizontalen gekippt, sodass der Erfassungsbereich des seitlichen Lidar-Sensors mit seinem in Fahrtrichtung vorderen Teil den entfernten oberen Raumbereich in einer vorgegebenen Höhe oberhalb des Fahrzeugs erfasst.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Klassifizierung von Objekten und insbesondere die Unterscheidung zwischen unterfahrbaren Objekten und relevanten Objekten auf der Fahrbahn auf einfache Weise und dennoch sicher durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhaften Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Klassifizieren von Objekten in einer Umgebung eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Sensordaten, welche die Umgebung beschreiben, von einem Umfeldsensor des Fahrzeugs. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Erkennen eines Objekts in einem Bereich einer Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeug befindet, anhand der Sensordaten sowie das Bestimmen eines Objektbereichs auf der Fahrbahn, welchem das Objekt zugeordnet ist. Außerdem umfasst das Verfahren das Zuordnen eines Fußpunkts zu dem erkannten Objekt anhand der Sensordaten sowie das Bestimmen einer Höhe des Fußpunkts bezogen auf eine Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Fahrbahnhöhe bezogen auf die Fahrzeughochrichtung in dem Objektbereich, wobei die Fahrbahnhöhe unter Annahme einer vorbestimmten Steigung der Fahrbahn zwischen einem Vorfeldbereich der Fahrbahn vor dem Fahrzeug und dem Objektbereich bestimmt wird. Zudem umfasst das Verfahren das Klassifizieren des Objekts als unterfahrbares Objekt, falls ein Unterschied zwischen der Fahrbahnhöhe und der Höhe des Fußpunkts einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
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Mit dem Verfahren sollen Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs klassifiziert werden. Insbesondere soll zwischen Objekten, welche von dem Fahrzeug unterfahren werden können, und relevanten Objekten auf der Fahrbahn unterschieden werden. Bei den unterfahrbaren Objekten kann es sich beispielsweise um Strukturen bzw. Infrastruktureinrichtungen handeln, welche die Fahrbahn überragen. Solche unterfahrbaren Objekte können beispielsweise Schilderbrücken, Geschwindigkeitsanzeigen, Verkehrsleitsysteme, Brücken oder Tunneleinfahrten sein. Bei den relevanten Objekten auf der Fahrbahn kann es sich beispielsweise um verlorene Ladung oder weitere Verkehrsteilnehmer auf der Fahrbahn handeln. Als relevante Objekte auf der Fahrbahn sind insbesondere statische Verkehrsteilnehmer oder Verkehrsteilnehmer mit einer geringen Geschwindigkeit anzusehen. Beispielsweise kann ein solches relevantes Objekt auf der Fahrbahn einem Stauende zugeordnet sein. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Objekte, deren Abstand zu dem Fahrzeug einen bestimmten Mindestabstand, beispielsweise einen Abstand von 50 m, überschreitet.
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Das Verfahren kann mit einer entsprechenden Recheneinrichtung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Diese Recheneinrichtung kann die Sensordaten von dem Umfeldsensor des Fahrzeugs empfangen. Bei dem Umfeldsensor kann es sich um einen Abstandssensor, beispielsweise einen Lidar-Sensor oder einen Radarsensor, handeln. Der Umfeldsensor kann auch als Kamera ausgebildet sein. Diese Sensordaten können beispielsweise eine Mehrzahl von Messwerten oder Messpunkten umfassen, welche die Umgebung und die Objekte in der Umgebung beschreiben. Auf Grundlage dieser Sensordaten bzw. der Messwerte wird mittels der Recheneinrichtung das Objekt erkannt, welches sich im Bereich der Fahrbahn bzw. auf der Fahrbahn befindet. Des Weiteren wird diesem Objekt auf der Fahrbahn der Objektbereich zugeordnet. Dieser Objektbereich beschreibt den Bereich der Fahrbahn, welcher dem Objekt zugeordnet ist bzw. in welchem sich das Objekt befindet.
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Darüber hinaus wird dem Objekt auf Grundlage der Sensordaten der Fußpunkt zugeordnet. Unter dem Fußpunkt ist vorliegend nicht zwingend derjenige Punkt des Objekts zu verstehen, welcher auch die Oberfläche der Fahrbahn berührt. Vorliegend ist unter dem Fußpunkt derjenige Punkt bzw. Messwert des Objekts zu verstehen, welcher zu der Fahrbahnoberfläche den geringsten Abstand aufweist. Der Fußpunkt des Objekts ist also insbesondere derjenige Messwert des Objekts, welcher bezogen auf die Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs bzw. die Vertikale am niedrigsten angeordnet ist. Zu diesem Fußpunkt wird eine Höhe bestimmt, wobei diese bezogen auf die Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs ermittelt wird.
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Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Fahrbahnhöhe bzw. Bodenhöhe in dem Objektbereich bestimmt. Auch diese Fahrbahnhöhe wird bezogen auf die Fahrzeughochrichtung bzw. bezogen auf die Einbauposition des Umfeldsensors oder einem Referenzpunkt des Fahrzeugs ermittelt. Dabei wird die Fahrbahnhöhe unter Annahme der vorbestimmten Steigung der Fahrbahn zwischen dem Vorfeldbereich vor dem Fahrzeug und dem Objektbereich bestimmt. Dabei beschreibt der Vorfeldbereich einen Bereich der Fahrbahn, welcher sich in Vorwärtsfahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindet. Von diesem Vorfeldbereich kann die Höhe bezogen auf die Fahrzeughochrichtung bestimmt werden oder ist bekannt. Unter dem Begriff „Steigung“ ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl ein Anstieg der Fahrbahn als auch ein Gefälle der Fahrbahn zu verstehen. Die Steigung der Fahrbahn ist bei einem Anstieg positiv und bei einem Gefälle negativ. Die Steigung kann auch als Gradiente bezeichnet werden. Die Fahrbahnhöhe in dem Objektbereich, der dem Objekt zugeordnet ist, wird unter der Annahme bestimmt, dass die Fahrbahn zwischen dem Vorfeldbereich und dem Objektbereich ansteigt oder eben abfällt.
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Des Weiteren wird das Objekt als unterfahrbares Objekt klassifiziert, falls ein Unterschied zwischen der Fahrbahnhöhe und der Höhe des Fußpunkts den vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Wenn also die Höhe des Fußpunkts des Objekts deutlich oberhalb der angenommenen Fahrbahnhöhe in dem Objektbereich liegt, wird davon ausgegangen, dass es sich um ein unterfahrbares Objekt handelt. Dies erfolgt unter der zuvor beschriebenen Annahme, dass die Höhe der Fahrbahn in dem Objektbereich größer ist als die Höhe der Fahrbahn in dem Vorfeldbereich bzw. in dem Bereich der Fahrbahn, in dem sich das Fahrzeug aktuell befindet. Somit kann auf zuverlässige Weise ein reales Stauende oder ein reales statisches Hindernis tatsächlich als solches klassifiziert werden und infolge der richtigen Klassifizierung beispielsweise eine Bremsung eingeleitet werden. Auf diese Weise kann die Falsch-Positiv-Rate bezüglich der Klassifizierung von relevanten Objekten auf der Fahrbahn und damit eine Falschbremsrate reduziert werden. Insgesamt kann somit die Klassifizierung des Objekts auf einfache Weise und dennoch sicher hinsichtlich der Falsch-Negativ-Rate bzw. nicht erkannter realer Objekte auf der Fahrbahn durchgeführt werden.
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Bevorzugt wird das Objekt als relevantes Objekt auf der Fahrbahn klassifiziert, falls der Unterschied zwischen der Fahrbahnhöhe und der Höhe des Fußpunkts den vorbestimmten Schwellwert unterschreitet. Falls die Höhe des Fußpunkts des Objekts nur einen geringen Abstand zu der angenommenen Fahrbahnhöhe aufweist oder falls die Höhe des Fußpunkts die bestimmte Fahrbahnhöhe unterschreitet, wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem Objekt um ein relevantes Objekt auf der Fahrbahn handelt. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass es sich um ein statisches Objekt oder Hindernis auf der Fahrbahn handelt. Auch hier kann durch die Annahme, dass die Fahrbahnhöhe in dem Objektbereich höher als die Fahrbahnhöhe in dem Vorfeldbereich des Fahrzeugs ist, auf sichere Weise erreicht werden, dass ein relevantes Objekt auf der Fahrbahn nicht fälschlicherweise als unterfahrbares Objekt eingestuft wird. Dies könnte im schlimmsten Fall zur Folge haben, dass das Fahrzeug mit dem relevanten Objekt kollidiert.
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In einer Ausführungsform wird die Steigung unter Annahme einer vorbestimmten maximalen Steigung und/oder einer vorbestimmten maximalen Krümmungsänderung für die Fahrbahn vorbestimmt. Beispielsweise kann angenommen werden, dass die Höhe der Fahrbahn zwischen dem Vorfeldbereich und dem Objektbereich linear ansteigt abfällt. Hier kann beispielsweise eine maximale Steigung für die Fahrbahn angenommen werden. Diese maximale Steigung kann beispielsweise zwischen +1 % und +10 % betragen. Diese maximale Steigung kann in Abhängigkeit von der geografischen Lage der Fahrbahn bzw. den geografischen Gegebenheiten in der Umgebung bestimmt werden. Beispielsweise kann die Steigung in einem Gebiet mit Bergen größer gewählt werden als im Flachland.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Steigung zwischen dem Vorfeldbereich und dem Objektbereich auf Grundlage einer vorbestimmten maximalen Krümmungsänderung vorbestimmt wird. Dies bedeutet beispielsweise, dass der Verlauf der Fahrbahn in Fahrzeughochrichtung ausgehend von dem Vorfeldbereich nicht linear extrapoliert wird, sondern mit einer worst-case-Krümmungsannahme. Somit kann auf sichere Weise verhindert werden, dass ein unterfahrbares Objekt falsch als relevantes Objekt auf der Fahrbahn klassifiziert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Steigung anhand von digitalen Kartendaten vorbestimmt, wobei die digitalen Kartendaten die Steigung der Fahrbahn zwischen dem Vorfeldbereich und dem Objektbereich beschreiben. Diese digitalen Kartendaten können zusätzlich oder alternativ zu der Annahme der vorbestimmten maximalen Steigung und/oder der vorbestimmten maximalen Krümmungsänderung verwendet werden. Beispielsweise können aus hochgenauen dreidimensionalen Kartendaten bzw. Kartensätzen lediglich die Informationen entnommen werden, welche die Steigung bzw. Krümmung der Fahrbahn beschreiben. Somit ist es insbesondere nicht vorgesehen, die hochgenauen dreidimensionalen Kartendaten bzw. Geometrien der einzelnen Fahrspuren auszuwerten. Damit kann die Datenmenge, welche für die Bestimmung der Fahrbahnsteigung bzw. der Fahrbahnhöhe erforderlich sind, reduziert werden. Durch die Berücksichtigung der Kartendaten, welche die Steigung der Fahrbahn beschreiben, kann die Klassifizierung weiter verbessert werden.
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Grundsätzlich kann angenommen werden, dass die Fahrbahn zwischen dem Vorfeldbereich und dem Objektbereich ansteigt. Wenn die Kartendaten zur Extrapolation der Steigung genutzt werden und diese beschreiben, dass die Fahrbahn zwischen dem Vorfeldbereich und dem Objektbereich abfällt, kann zumindest bereichsweise ein Gefälle der Fahrbahn angenommen werden. Für das Gefälle der Fahrbahn kann eine lineare Steigung, beispielsweise eine Steigung zwischen -1 % und -10 %, oder eine vorbestimmte Krümmungsänderung angenommen werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Schwellwert anhand einer vorbestimmten maximalen Höhe einer Unterkante von Objekten, welche anhand der Sensordaten erfassbar sind, bestimmt wird. Wie bereits erläutert, kann der Fußpunkt, der dem Objekt zugeordnet wird, nicht den Bereich des Objekts beschreiben, welcher auch mit der Fahrbahn in Kontakt ist bzw. die Fahrbahn berührt. Wenn es sich bei dem Objekt beispielsweise um einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handelt, können die Räder bzw. Reifen dieser Fahrzeuge auf Grundlage der Messungen mit Lidar-Sensoren und/oder Radarsensoren nicht erfasst werden. Bei einem Lastkraftwagen kann beispielsweise die untere Ladekante auf Grundlage der Sensordaten oder Messwerte erkannt werden und somit als Fußpunkt des Objekts betrachtet werden. Der Schwellwert wird somit derart bestimmt, dass dieser größer ist als eine Höhe einer derartigen Unterkante. Hierbei kann eine maximale Höhe einer erfassbaren Unterkante von typischen Verkehrsteilnehmern bzw. Objekten zugrunde gelegt werden. Dabei kann der Schwellwert dieser maximalen Höhe entsprechen oder größer als diese vorbestimmte maximale Höhe gewählt werden. Somit kann auf zuverlässige Weise eine fehlerhafte Klassifizierung verhindert werden.
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Zudem ist insbesondere vorgesehen, dass bei der Bestimmung des Schwellwerts zudem Unsicherheiten in den Sensordaten und/oder Toleranzen bei der Bestimmung der Fahrbahnhöhe berücksichtigt werden. Bei der Erfassung des Fußpunkts des Objekts können Unsicherheiten bzw. Toleranzen in den Sensordaten bzw. Messwerten vorliegen. Ferner können bei der Bestimmung der Fahrbahnhöhe auf Grundlage der vorbestimmten Steigung Toleranzen vorhanden sein. Diese Unsicherheiten bzw. Toleranzen können bei der Bestimmung des Schwellwerts berücksichtigt werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schwellwert anhand der zuvor beschriebenen maximalen Höhe einer Unterkante von Objekten sowie eines Höhenwerts, welcher die Unsicherheiten und Toleranzen ausgleicht, bestimmt wird.
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In einer weiteren Ausführungsform wird zum Bestimmen der Fahrbahnhöhe eine Höhe einer Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn bezogen auf die Fahrzeughochrichtung im Vorfeldbereich anhand der Sensordaten bestimmt. Mit anderen Worten kann die Höhe der Fahrbahn bzw. der Fahrbahnoberfläche in dem Vorfeldbereich auf Grundlage der Sensordaten bestimmt werden. In dem bestimmten Vorfeldbereich vor dem Fahrzeug kann die geometrische Form der Bodenfläche bzw. der Fahrbahnoberfläche und insbesondere Anstiege und Senkungen mit einem Lidar-Sensor oder Radarsensor auf zuverlässige Weise erfasst werden. Beispielsweise kann die Fahrbahnhöhe in einem Vorfeldbereich, welcher einen Abstand bis zu 50 m von der Vorderseite des Fahrzeugs aufweisen kann, mit einem Lidar-Sensor oder Radarsensor bestimmt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere für Objekte verwendet werden, welche einen vorbestimmten Mindestabstand zu dem Fahrzeug bzw. dem Umfeldsensor aufweisen. Der Mindestabstand kann beispielsweise größer als 50 m sein. Insbesondere kann das Verfahren für Objekte außerhalb des Vorfeldbereichs eingesetzt werden. Der Mindestabstand ist abhängig von der Ausgestaltung des Umfeldsensors, des Sensorprinzips, der Einbauhöhe des Umfeldsensors und/oder den Umgebungsbedingungen.
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Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltungen davon eingerichtet. Die Recheneinrichtung kann beispielsweise ein oder mehrere Steuergeräte umfassen.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug ist dazu eingerichtet, das Fahrzeug in Abhängigkeit von einer Klassifizierung eines Objekts in der Umgebung zumindest teilautomatisiert zu manövrieren. Das Fahrerassistenzsystem umfasst die erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem zumindest einen Umfeldsensor aufweisen. Dieser Umfeldsensor kann bevorzugt als Lidar-Sensor oder als Radarsensor ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Umfeldsensor als Kamera ausgebildet ist. Mittels der Klassifizierung des Objekts als unterfahrbares Objekt oder als relevantes Objekt auf der Fahrbahn können mittels der Recheneinrichtung entsprechende Steuersignale zum teilautomatisierten Manövrieren des Fahrzeugs ausgegeben werden. Beispielsweise kann eine Bremsung durchgeführt werden, falls das Objekt als relevantes Objekt auf der Fahrbahn klassifiziert wird.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Fahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher-)medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher-)medium.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht an die jeweils angegebene Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein Fahrerassistenzsystem zum Klassifizieren eines Objekts als unterfahrbares Objekt oder als relevantes Objekt auf der Fahrbahn umfasst; und
- 2 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn, von Messwerten, welche ein Objekt beschreiben, sowie einer Annahme eines Verlaufs der Fahrbahn.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1, welches vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2, mittels welchem das Fahrzeug 1 zumindest teilautomatisiert manövriert werden kann. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst eine Recheneinrichtung 3, welche beispielsweise durch zumindest ein Steuergerät des Fahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 einen Umfeldsensor 4, welcher beispielsweise als Radarsensor oder als Lidar-Sensor ausgebildet sein kann. Mit dem Umfeldsensor 4 können Sensordaten bereitgestellt werden, welche eine Umgebung 5 des Fahrzeugs beschreiben. Diese Sensordaten können von dem Umfeldsensor 4 an die Recheneinrichtung 3 übertragen werden.
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Vorliegend befindet sich das Fahrzeug 1 auf einer Fahrbahn 6. Anhand der Sensordaten, die mit dem Umfeldsensor 4 bereitgestellt werden, kann ein Objekt 7, welches sich vorliegend in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 1 auf der Fahrbahn 6 befindet, erkannt werden. Anhand der Sensordaten kann beispielsweise der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 7 sowie die relative Lage zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 7 ermittelt werden. Darüber hinaus wird anhand der Sensordaten ein Objektbereich 8 definiert, welcher dem Objekt 7 auf der Fahrbahn 6 zugeordnet wird. Darüber hinaus kann anhand der Sensordaten die Fahrbahn 6 bzw. eine Fahrbahnoberfläche 9 der Fahrbahn 6 in einem Vorfeldbereich 10 in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 1 erfasst werden. Auf Grundlage der Sensordaten des Umfeldsensors 4 kann in dem Vorfeldbereich 10 insbesondere ein Anstieg oder ein Gefälle der Fahrbahn 6 erfasst werden.
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2 zeigt eine weitere Darstellung des Fahrzeugs 1 sowie von Messwerten 11, welche das Objekt 7 beschreiben. Dabei umfassen die Sensordaten, welche mit dem Umfeldsensor 4 bereitgestellt werden, diese Messwerte 11. Vorliegend sind der Übersichtlichkeit halber nur drei Messwerte 11 dargestellt. Die vorliegende Zeichnung zeigt den Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 7 nicht maßstabsgetreu. Beispielsweise kann der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 7 150 m betragen. Bei derartigen Abständen ist es bei Messungen von Umfeldsensoren 4, beispielsweise Lidar-Sensoren oder Radarsensoren, schwierig, ein statisches Objekt, wie beispielsweise verlorene Ladung auf der Fahrbahn 6 oder ein stehendes Stauende, von unterfahrbaren horizontalen Strukturen, beispielsweise Schilderbrücken oder Geschwindigkeitsanzeigen, zu unterscheiden.
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Auf Grundlage der Messwerte 11 wird ein Fußpunkt 12 des Objekts 7 bestimmt. Dabei beschreibt der Fußpunkt 12 den Punkt bzw. Messwert 11 des Objekts 7, welcher den geringsten Abstand zu der Fahrbahnoberfläche 9 bezogen auf eine Fahrzeughochrichtung z des Fahrzeugs 1 aufweist. Mit anderen Worten beschreibt der Fußpunkt 12 den niedrigsten Punkt des Objekts 7. Wie bereits erläutert, kann auf Grundlage der Sensordaten die Steigung der Fahrbahn 6 bzw. Fahrbahnoberfläche 9 in dem Vorfeldbereich 10 erfasst werden. Dabei ist es vorliegend vorgesehen, dass eine Steigung der Fahrbahn 6 in einem Bereich 13 extrapoliert wird. Dieser Bereich 13 der Fahrbahn 6 erstreckt sich zwischen dem Vorfeldbereich 10 und dem Objektbereich 8, welche dem Objekt 7 zugeordnet wurde. Dabei wird die Steigung auf Grundlage einer schlechtest anzunehmenden Steigung oder Krümmungsänderung für die Fahrbahn 6 berechnet. Beispielsweise kann eine Steigung oder eine Krümmungsänderung von 2 % angenommen werden. Hieraus kann sich beispielsweise ein Höhenunterschied von 2 m auf eine Distanz von 100 m Entfernung ergeben. Hierdurch ergibt sich in dem Beispiel in dem Objektbereich 8 eine Fahrbahnhöhe h1, welche 2 m über der gemessenen Bodenhöhe bzw. einer Höhe h0 der Fahrbahn 6 in dem Vorfeldbereich 10 liegt.
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Es wird nun überprüft, ob ein Unterschied zwischen einer Höhe h2 des Fußpunkts 12 und der Fahrbahnhöhe h1 größer als ein vorbestimmter Schwellwert T ist. Ist dies der Fall, wird das Objekt 7 als unterfahrbares Objekt klassifiziert. Andernfalls wird das Objekt 7 als relevantes Objekt auf der Fahrbahn 6 klassifiziert. Dieser Schwellwert T kann in Abhängigkeit von einer vorbestimmten maximalen Höhe einer Unterkante von Objekten, welche anhand der Sensordaten erfassbar ist, bestimmt werden. Diese Höhe der Unterkante kann beispielsweise einer typischen Höhe einer Ladekante eines Lastkraftwagens entsprechen. Zudem können bei der Bestimmung des Schwellwerts Unsicherheiten bei den Sensorwerten und/oder Toleranzen bei der Bestimmung der Fahrbahnhöhe h1 einbezogen werden. Insgesamt kann somit die Klassifizierung von Objekten 7 in der Umgebung 5 des Fahrzeugs 1 bzw. auf der Fahrbahn 6 auf einfache Weise und dennoch zuverlässig durchgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017112939 A1 [0004]
- DE 102015213701 A1 [0005]
