DE102020215801A1

DE102020215801A1 - Verfahren und Assistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt

Info

Publication number: DE102020215801A1
Application number: DE102020215801.0A
Authority: DE
Inventors: Heiko Leppin
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2022-06-15

Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren (100) zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs an, umfassend folgende Schritte:- Erfassen (101) von Bilddaten einer Person außerhalb und nahe dem Kraftfahrzeug mittels einer am Kraftfahrzeug angeordneten Kameravorrichtung,- Bestimmen (102) eines Gestenbefehls der Person basierend auf einem Verarbeiten der Bilddaten mittels einer mit der Kameravorrichtung in Verbindung stehenden elektronischen Steuereinheit,- Ermitteln (103) eines Hinweissignals als Fahranweisung zur Ausgabe an den Fahrer in Abhängigkeit von dem Gestenbefehl mittels des elektronischen Steuergeräts, und- Ausgeben (104) des Hinweissignals an den Fahrer.Weiter gibt die Erfindung ein Assistenzsystem mit einer Kameravorrichtung und einer elektronischen Steuereinheit, welche zum Durchführen eines solchen Verfahrens (100) ausgelegt ist, an.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Assistenzsystem mit einer Kameravorrichtung und einer elektronischen Steuereinheit, wobei das Assistenzsystem zum Durchführen eines derartigen Verfahrens ausgebildet ist.
Das Rückwärtsfahren eines Kraftfahrzeugs stellt für viele Fahrer eine Herausforderung dar. Dies gilt insbesondere bei einem Einparkvorgang, wenn das Kraftfahrzeug rückwärts in eine enge Parklücke eingeparkt werden soll, aber beispielsweise auch für das Zurücksetzen des Kraftfahrzeugs in die richtige Position, um es mit einem Anhänger zu kuppeln oder für den Fall, das mit dem Kraftfahrzeug ein Anhänger geschoben wird und umso mehr dann, wenn der Fahrer beim Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs mit angekuppeltem Anhänger unerfahren ist. Daher erfordert das Zurücksetzen von Kraftfahrzeugen in entsprechende Situationen neben dem Fahrer des Kraftfahrzeugs häufig eine weitere Person außerhalb des Kraftfahrzeugs, um dem Fahrer mittels Gesten die Strecke, die das Kraftfahrzeug und der ggf. angekoppelte Anhänger fahren müssen, und entsprechende Fahranweisungen vorzugeben, und um basierend darauf das Kraftahrzeug durch den Fahrer effektiv und sicher zu steuern.
Insbesondere bei einem Nutzfahrzeug, beispielsweise einem Lastkraftwagen, mit angekuppeltem Anhänger ist zum Rückwärtsfahren oft eine Person außerhalb des Nutzfahrzeugs, ein sogenannter Einweiser, notwendig und in manchen Situationen sogar gesetzlich vorgeschrieben, um den erweiterten toten Winkel des Nutzfahrzeugs abzudecken und um dem Fahrer des Nutzfahrzeugs mittels Gesten Fahranweisungen zu übermitteln. So ist auch in Situationen, in denen sich weitere Personen hinter dem Nutzfahrzeug befinden, insbesondere hinter dem Nutzfahrzeug arbeiten, wie häufig auf einer Baustelle, ein solcher Einweiser aus Gründen einer erhöhten Unfallgefahr erforderlich.
Der Fahrer eines Kraftfahrzeugs, der beim Rückwärtsfahren auf die Hilfe einer Person außerhalb des Kraftfahrzeugs angewiesen ist, muss dann die Gesten der Person sehr häufig überprüfen, beispielsweise durch einen regelmäßigen Blick in die Rückspiegel des Kraftfahrzeugs, um ein reibungsloses und sicheres Rückwärtsfahrmanöver zu gewährleisten. Beispielsweise kann eine plötzlich auftretende Gefahrensituation es dabei erforderlich machen, dass die Person einen Gestenbefehl für ein sofortiges Anhalten oder eine sofortige Richtungsänderung gibt. Wenn der Fahrer in diesem Moment beispielsweise den Seitenspiegel, in dem die Person nicht angezeigt wird, überprüft, kann sich seine erforderliche Reaktion, nämlich ein Bremsen bzw. ein Lenkeinschlag, verzögern was bis hin zu einem Unfall führen kann. Es besteht also die Gefahr, dass der Fahrer die Person und deren Gesten nicht jederzeit sehen kann. Bei Umgebungslärm, wie beispielsweise auf einer Baustelle, können zudem auch akustische Signale der Person, wie Rufe, von dem Fahrer überhört werden.
Ausgehend hiervon ist es nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Assistenzsystem anzugeben, welches eine einfache und zuverlässige Unterstützung des Fahrers ermöglicht.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 9 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs umfasst folgende Schritte:

- Erfassen von Bilddaten einer Person außerhalb und nahe dem Kraftfahrzeug mittels einer am Kraftfahrzeug angeordneten Kameravorrichtung,
- Bestimmen eines Gestenbefehls der Person basierend auf einem Verarbeiten der Bilddaten mittels einer mit der Kameravorrichtung in Verbindung stehenden elektronischen Steuereinheit,
- Ermitteln eines Hinweissignals als Fahranweisung zur Ausgabe an den Fahrer in Abhängigkeit von dem Gestenbefehl mittels des elektronischen Steuergeräts, und
- Ausgeben des Hinweissignals an den Fahrer.

Die Erfindung geht dabei zunächst von der Überlegung aus, dass eine kostengünstige Unterstützung eines Fahrers ermöglicht wird, wenn der Fahrer die Rückwärtsfahrt und die entsprechende Steuerung des Kraftfahrzeug selbständig ausführt und dass eine kostengünstige und zuverlässige Unterstützung gefördert wird, wenn dabei auf eine bewährte Umfeldsensorvorrichtung, wie eine Kameravorrichtung, des Kraftfahrzeugs zurückgegriffen wird, die regelmäßig ohnehin verbaut ist. Weiter geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass eine zuverlässige Unterstützung weiter gefördert wird, wenn dadurch die Reaktionszeit für eine erforderliche Reaktion des Fahrers auf eine Geste einer Person außerhalb des Kraftfahrzeugs möglichst gering ist. Daher sieht die Erfindung vor, dass mit einer Kameravorrichtung des Kraftfahrzeugs Bilddaten der Person außerhalb des Kraftfahrzeugs erfasst und basierend auf den erfassten Bilddaten ein Gestenbefehl der Person bestimmt werden, wobei in Abhängigkeit des Gestenbefehls ein Hinweissignal als Fahranweisung an den Fahrer ausgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, dass dadurch ein Verfahren bereitgestellt wird, mittels dem eine einfache und zuverlässige Unterstützung des Fahrers ermöglicht ist.
Die Person kann sich an verschiedenen Positionen außerhalb des Kraftfahrzeugs befinden, insbesondere hinter, neben oder vor dem Kraftfahrzeug, hinter, neben oder vor einem an das Kraftfahrzeug anzukuppelnden Anhänger, oder hinter, neben oder vor einem an dem Kraftfahrzeug gekuppelten Anhänger.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Schritt des Bestimmens eines Gestenbefehls ein Erkennen einer Geste in den Bilddaten und Vergleichen der erkannten Geste mit einer vorbestimmten Steuergeste, die in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit abgespeichert ist, wobei der bestimmte Gestenbefehl die erkannte Geste ist, die mit der vorbestimmten Steuergeste übereinstimmt. In diesem Schritt kann eine Bilderkennung angewendet werden, um die erfassten Bilddaten zu verarbeiten und die Bestimmung des Gestenbefehls zu ermöglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Gestenbefehl eine, insbesondere kontinuierliche oder einmalige, Körperbewegung, die von der Person ausgeführt wird. Vorteilhafterweise sind dabei Bewegungen der Arme und/oder Hände der Person umfasst. Die Körperbewegung bzw. der Gestenbefehl beispielsweise zum Anhalten des Kraftfahrzeugs während des Rückwärtsfahrens kann sein, dass die Person eine unbewegte oder eine von sich nach vorne weg bewegende offene Hand oder Faust anzeigt. Die Körperbewegung bzw. der Gestenbefehl beispielsweise zur Richtungsänderung während des Rückwärtsfahrens kann sein, dass die Person einen oder beide Arme oder einen Finger oder mehrere Finger einer oder beider Hände in die zu fahrende Richtung bewegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfasst die Kameravorrichtung Bilddaten von einem Bereich hinter dem Kraftfahrzeug, wobei die Kameravorrichtung vorzugsweise als eine Rückfahrkamera ausgebildet ist. Die Kameravorrichtung kann dabei an der Rückseite des Kraftfahrzeugs oder an der Rückseite eines an das Kraftfahrzeug angekuppelten Anhängers angeordnet sein. Bei der Kameravorrichtung kann es sich auch um ein Surround View Kamerasystem handeln. Surround View Kamerasysteme sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Bei derartigen Kamerasystemen werden mittels mehrererin der Regel mindestens vier - am Kraftfahrzeug angeordneter Kameras Bilddaten aus unterschiedlichen Bereichen der Kraftfahrzeugumgebung erfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Hinweissignal dem Fahrer akustisch und/oder visuell ausgegeben. Das Hinweissignal kann dem Fahrer also akustisch und/oder optisch übermittelt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Hinweissignal auf einer Anzeigefläche eines Rückspiegels des Kraftfahrzeugs dargestellt. Bei dem Rückspiegel kann es sich um einen Außenspiegel, also einen außen am Kraftfahrzeug, im Bereich der A-Säule angeordneten Seitenspiegel oder um einen Innenspiegel, also einen im Innenbereich des Kraftfahrzeugs, im mittleren oberen Bereich der Windschutzscheibe angeordneten Rückspielgel handeln. Das Hinweissignal kann dabei auf einem oder mehreren, insbesondere sämtlichen, Rückspiegeln des Kraftfahrzeugs, vorteilhafterweise gleichzeitig, dargestellt werden. Das Hinweissignal wird vorteilhafterweise auf der Rückspiegelanzeigefläche, also der Spiegelfläche, die das Beobachten des Bereichs hinter und/oder seitlich des Kraftfahrzeugs ermöglicht, dargestellt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Hinweissignal derart ausgebildet, dass es eine Information für eine Richtungsänderung, ein Losfahren, ein Anhalten und/oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs als Fahranweisung angibt. Bei der Beschleunigung kann es sich um eine positive, aber auch um eine negative Beschleunigung, also eine Bremsverzögerung, handeln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform das Kraftfahrzeug als ein Zugfahrzeug ausgebildet ist, an dem ein Anhänger gekuppelt ist. Das als Zugfahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug ist dabei insbesondere als ein Personenkraftwagen oder als ein Lastkraftwagen ausgebildet.
Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem mit einer Kameravorrichtung und einer elektronischen Steuereinheit. Dabei ist das Assistenzsystem zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Assistenzsystem.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt.
Die einzige Figur zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs. Das Verfahren 100 wird dabei beispielhaft erläutert für eine Situation, in der ein Fahrer eines als Lastkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs, an dem ein Anhänger gekuppelt ist, dieses rückwärts in eine Parklücke bewegt, wobei eine Person nahe hinter dem Anhänger als sogenannter Einweiser vorhanden ist, welcher mittels Gesten bestimmte Fahranweisungen wiedergibt. Das Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs umfasst eine elektronische Steuereinheit und eine an der Rückseite des Anhängers angeordnete Rückfahrkamera, welche mit der elektronischen Steuereinheit in Verbindung steht.
Als eine nächste Geste zeigt die Person eine von sich nach vorne weg bewegende offene Hand an, wodurch die Person auf ein erforderliches Anhalten des Kraftfahrzeugs hinweist.
In einem Schritt 101 werden Bilddaten der Person mittels der Rückfahrkamera erfasst.
In einem nächsten Schritt 102 wird ein Gestenbefehl der Person basierend auf einem Verarbeiten der Bilddaten durch das Steuergerät bestimmt. Hierbei wird basierend auf einer Bilderkennung die von der Person ausgeführte Geste in den Bilddaten erkannt und diese mit vorbestimmten Steuergesten, welche in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit abgespeichert sind, verglichen. Dabei wird als der bestimmte Gestenbefehl die erkannte Geste bestimmt, die mit der entsprechenden vorbestimmten Steuergeste übereinstimmt.
In einem folgenden Schritt 103 wird ein Hinweissignal als Fahranweisung zur Ausgabe an den Fahrer in Abhängigkeit von dem Gestenbefehl mittels des elektronischen Steuergeräts ermittelt. Im vorliegenden Fall wird basierend auf dem Gestenbefehl ein Hinweissignal ermittelt, das eine Information für ein Anhalten des Kraftfahrzeugs als Fahranweisung angibt. Dabei werden hier ein auf den Rückspiegelanzeigeflächen der beiden Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs visuell darzustellendes Zeichen, wie beispielsweise „STOP“ oder „x“, sowie ein über einen im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Lautsprecher auszugebender akustischer Warnton als Hinweissignal zur Ausgabe an den Fahrer ermittelt.
In einem Schritt 104 wird dann das ermittelte Hinweissignal an den Fahrer ausgegeben. Es werden hier also der akustische Warnton über den Lautsprecher ausgegeben sowie das Zeichen, beispielsweise „STOP“ oder „x“, visuell auf den Rückspiegelanzeigeflächen der beiden Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs dargestellt.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Reaktionszeit für eine erforderliche Reaktion des Fahrers, nämlich das Betätigen einer Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer, auf die Geste der Person außerhalb des Kraftfahrzeugs äußerst gering ist.

Claims

Verfahren (100) zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, umfassend folgende Schritte: - Erfassen (101) von Bilddaten einer Person außerhalb und nahe dem Kraftfahrzeug mittels einer am Kraftfahrzeug angeordneten Kameravorrichtung, - Bestimmen (102) eines Gestenbefehls der Person basierend auf einem Verarbeiten der Bilddaten mittels einer mit der Kameravorrichtung in Verbindung stehenden elektronischen Steuereinheit, - Ermitteln (103) eines Hinweissignals als Fahranweisung zur Ausgabe an den Fahrer in Abhängigkeit von dem Gestenbefehl mittels des elektronischen Steuergeräts, und -Ausgeben (104) des Hinweissignals an den Fahrer.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens (102) eines Gestenbefehls ein Erkennen einer Geste in den Bilddaten und Vergleichen der erkannten Geste mit einer vorbestimmten Steuergeste, die in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit abgespeichert ist, umfasst, wobei der bestimmte Gestenbefehl die erkannte Geste ist, die mit der vorbestimmten Steuergeste übereinstimmt.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gestenbefehl eine Körperbewegung ist, die von der Person ausgeführt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kameravorrichtung Bilddaten von einem Bereich hinter dem Kraftfahrzeug erfasst, und wobei die Kameravorrichtung vorzugsweise als eine Rückfahrkamera ausgebildet ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hinweissignal dem Fahrer akustisch und/oder visuell ausgegeben wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hinweissignal auf einer Anzeigefläche eines Rückspiegels des Kraftfahrzeugs dargestellt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hinweissignal derart ausgebildet ist, dass es eine Information für eine Richtungsänderung, ein Losfahren, ein Anhalten und/oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs als Fahranweisung angibt.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug als ein Zugfahrzeug ausgebildet ist, an dem ein Anhänger gekuppelt ist.
Assistenzsystem mit einer Kameravorrichtung und einer elektronischen Steuereinheit, welche zum Durchführen eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.