DE102021001176A1 - Method for the detection of an impending head-on collision between two vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen (1.1, 1.2), wobei mittels einer Kamera (2) eines Egofahrzeugs (1.1) wenigstens ein erster Scheinwerfer (3.1) eines dem Egofahrzeug (1.1) entgegenkommenden Fremdfahrzeugs (1.2) erfasst wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung eines lateralen Versatzes (LV) des Fremdfahrzeugs (1.2) zum Egofahrzeug (1.1) in eine Richtung (Q) quer zur Fahrtrichtung (F) des Egofahrzeugs (1.1) zumindest folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:- erfassen des wenigstens einen Scheinwerfers (3.1) des Fremdfahrzeugs (1.2) und bestimmen einer Scheinwerferposition (PS1) des Scheinwerfers (3.1);- berechnen von Winkeln (α1, β1, γ1) und Kantenlängen eines ersten Dreiecks (D1) unter Anwendung von trigonometrischen Funktionen, wobei eine Kameraposition (PK) der Kamera (2) des Egofahrzeugs (1.1), die Scheinwerferposition (PS1) und ein Schnittpunkt (SP) Eckpunkte des ersten Dreiecks (D1) ausbilden, wobei der Schnittpunkt (SP) einem Berührpunkt einer ersten (a1) und zweiten Kante (b1) des ersten Dreiecks (D1) entspricht, und wobei die erste Kante (a1) einem Abstand der Kameraposition (PK) zur Scheinwerferposition (PS1) in die Fahrtrichtung (F) des Egofahrzeugs (1.1) entspricht und die zweite Kante (b1) dem lateralen Versatz (LV) entspricht.The invention relates to a method for detecting an impending head-on collision between two vehicles (1.1, 1.2), with at least one first headlight (3.1) of an external vehicle (1.2) approaching the host vehicle (1.1) detecting by means of a camera (2) of a host vehicle (1.1) becomes. The method according to the invention is characterized in that, in order to calculate a lateral offset (LV) of the external vehicle (1.2) to the host vehicle (1.1) in a direction (Q) transverse to the direction of travel (F) of the host vehicle (1.1), at least the following method steps are carried out: detect the at least one headlight (3.1) of the foreign vehicle (1.2) and determine a headlight position (PS1) of the headlight (3.1); - calculate angles (α1, β1, γ1) and edge lengths of a first triangle (D1) using trigonometric functions , wherein a camera position (PK) of the camera (2) of the host vehicle (1.1), the headlight position (PS1) and an intersection (SP) form corner points of the first triangle (D1), the intersection (SP) being a point of contact of a first (a1 ) and second edge (b1) of the first triangle (D1), and wherein the first edge (a1) corresponds to a distance from the camera position (PK) to the headlight position (PS1) in the direction of travel (F) of the host vehicle s (1.1) and the second edge (b1) corresponds to the lateral offset (LV).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting an impending head-on collision between two vehicles according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1 and a vehicle for carrying out the method.
Falschfahrer, also Fahrzeuge, die sich auf einer Fahrspur entgegen einer vorgeschriebenen Fahrtrichtung bewegen, stellen eine akute Bedrohung für andere Verkehrsteilnehmer dar. Beim Befahren einer Fahrbahn, auf der sich ein Falschfahrer aufhält, besteht eine erhebliche Gefahr eines Frontalzusammenstoßes. Hierbei handelt es sich um eine besonders gravierende Unfallart. Da Falschfahrer oftmals auf Landstraßen und Autobahnen angetroffen werden und hier vergleichsweise hohe Tempolimits gelten, fallen entsprechende Unfälle aufgrund der erhöhten kinetischen Energie der zusammenstoßenden Fahrzeuge besonders verheerend aus. Dabei ist es oftmals schwer, einem Falschfahrer auszuweichen, da der Falschfahrer zu spät bemerkt wird und/oder da der Falschfahrer ein Lenkmanöver zum Ausweichen oder zum gezielten Hineinsteuern in ein entgegenkommendes Fahrzeug vollführen kann.Wrong-way drivers, i.e. vehicles that are moving in a lane against a prescribed direction of travel, pose an acute threat to other road users. When driving on a lane on which a wrong-way driver is staying, there is a considerable risk of a head-on collision. This is a particularly serious type of accident. Since wrong-way drivers are often encountered on country roads and motorways and comparatively high speed limits apply here, the corresponding accidents are particularly devastating due to the increased kinetic energy of the colliding vehicles. It is often difficult to avoid a wrong-way driver because the wrong-way driver is noticed too late and / or because the wrong-way driver can perform a steering maneuver to avoid or to steer into an oncoming vehicle.
Auch beim Befahren einer Fahrbahn mit zwei unmittelbar aneinander angrenzenden, also nicht durch eine bauliche Trennung voneinander abgetrennter Fahrspuren, kann es zu Unfällen zwischen Fahrzeugen kommen, insbesondere wenn die Fahrspuren zueinander entgegengesetzte Fahrtrichtungen aufweisen. So reicht es aus, wenn eins der Fahrzeuge auf seiner Fahrspur „zu weit links“ fährt, sodass das Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug tangiert.Accidents between vehicles can also occur when driving on a roadway with two lanes that are directly adjacent to one another, i.e. not separated from one another by a structural separation, especially if the lanes have opposite directions of travel. It is sufficient for one of the vehicles to drive “too far to the left” in its lane so that the vehicle touches an oncoming vehicle.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Sensoren zur Umgebungsüberwachung sowie Fahrerassistenzsysteme zur Erkennung von statischen und dynamischen Objekten bekannt.Sensors for environmental monitoring and driver assistance systems for recognizing static and dynamic objects are known from the general prior art.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung eines bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen anzugeben, mit dessen Hilfe das Risiko des bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zuverlässiger gesenkt wird.The present invention is based on the object of specifying an improved method for detecting an impending head-on collision between two vehicles, with the aid of which the risk of an impending head-on collision is reduced more reliably.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zu Erkennung eines bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie ein Fahrzeug ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method for detecting an impending head-on collision between two vehicles with the features of claim 1. Advantageous refinements and developments as well as a vehicle result from the dependent claims.
Bei einem Verfahren zur Erkennung eines bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen der eingangs genannten Art werden erfindungsgemäß zur Berechnung eines lateralen Versatzes des Fremdfahrzeugs zum Egofahrzeug in eine Richtung quer zur Fahrtrichtung des Egofahrzeugs zumindest folgende Verfahrensschritte ausgeführt:
- - Erfassen des wenigstens einen Scheinwerfers des Fremdfahrzeugs und Bestimmen einer Scheinwerferposition des Scheinwerfers;
- - Berechnen von Winkeln und Kantenlängen eines ersten Dreiecks unter Anwendung von trigonometrischen Funktionen, wobei eine Kameraposition der Kamera des Egofahrzeugs, die Scheinwerferposition und ein Schnittpunkt Eckpunkte des ersten Dreiecks ausbilden, wobei der Schnittpunkt einem Berührpunkt einer ersten und zweiten Kante des ersten Dreiecks entspricht, und wobei die erste Kante einem Abstand der Kameraposition zur Scheinwerferposition in die Fahrtrichtung des Egofahrzeugs entspricht und die zweite Kante dem lateralen Versatz entspricht.
- - Detecting the at least one headlight of the other vehicle and determining a headlight position of the headlight;
- - Calculation of angles and edge lengths of a first triangle using trigonometric functions, a camera position of the camera of the host vehicle, the headlight position and an intersection point forming corner points of the first triangle, the intersection point corresponding to a point of contact of a first and second edge of the first triangle, and wherein the first edge corresponds to a distance between the camera position and the headlight position in the direction of travel of the host vehicle and the second edge corresponds to the lateral offset.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich ein lateraler Versatz eines Falschfahrers zum Egofahrzeug quer zur Fahrtrichtung des Egofahrzeugs bestimmen, welcher als Kriterium für eine mögliche Kollision des Falschfahrers mit dem Egofahrzeug heranziehbar ist. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich ein Falschfahrer auch erkennen, wenn der Falschfahrer eine Beleuchtungseinrichtung seines Fahrzeugs deaktiviert hat, da hier anstelle von den Scheinwerfern ausgesendetes Scheinwerferlicht die Scheinwerfer selbst detektiert werden. Der Begriff „Scheinwerfer“ ist hier im weiteren Sinne zu verstehen. So kann beispielsweise auch ein zum Scheinwerfer gehörendes bzw. an dieses angrenzendes Tagfahrlicht oder ein Blinker erfasst werden.With the aid of the method according to the invention, a lateral offset of a wrong-way driver to the host vehicle can be determined transversely to the direction of travel of the host vehicle, which can be used as a criterion for a possible collision of the wrong-way driver with the host vehicle. With the help of According to the method according to the invention, a wrong-way driver can also be recognized if the wrong-way driver has deactivated a lighting device of his vehicle, since the headlights themselves are detected here instead of the headlights emitted by the headlights. The term “headlight” is to be understood here in a broader sense. For example, a daytime running light belonging to or adjacent to the headlight or a blinker can also be detected.
Da zur Berechnung des lateralen Versatzes trigonometrische Funktionen berechnet werden, welche besonders schnell und einfach lösbar sind, lässt sich der laterale Versatz besonders schnell bestimmen. Zur Bestimmung der Scheinwerferposition werden von der Kamera erzeugte Kamerabilder von einer Recheneinheit ausgewertet und eine Position des erkannten Scheinwerfers im Kamerabild bestimmt. Durch einen Abstand der vom Scheinwerfer im Kamerabild eingenommen Pixel zu einer vertikalen Mittelachse des Kamerabilds lässt sich bestimmen, in welchem Winkel der erkannte Scheinwerfer zum Egofahrzeug angeordnet ist. Liegt dann eine Abstandsinformation des Scheinwerfers zum Egofahrzeug vor, so lässt sich mit Hilfe der trigonometrischen Funktion der laterale Versatz berechnen. Dabei ist ein Anbringungsort der Kamera am Egofahrzeug zu berücksichtigen. Ist die Kamera beispielsweise in einem Fahrzeugmittelpunkt angeordnet, so ist eine entsprechende Fahrzeugbreite des Egofahrzeugs quer zur Fahrtrichtung des Egofahrzeugs sowie ein Abstand des Scheinwerfers des Fremdfahrzeugs zu einer äußeren Kante des Fremdfahrzeugs quer zur Fahrtrichtung bei der Auswertung des lateralen Versatzes zu berücksichtigen. Ist die Kamera außermittig am Egofahrzeug angeordnet, so ist entsprechend dieser Versatz zusätzlich zu berücksichtigen.Since trigonometric functions, which can be solved particularly quickly and easily, are calculated to calculate the lateral offset, the lateral offset can be determined particularly quickly. To determine the headlight position, camera images generated by the camera are evaluated by a computing unit and a position of the recognized headlight is determined in the camera image. The distance between the pixels occupied by the headlight in the camera image and a vertical center axis of the camera image can determine the angle at which the recognized headlight is arranged in relation to the host vehicle. If there is then information about the distance between the headlight and the host vehicle, the lateral offset can be calculated with the aid of the trigonometric function. The location of the camera on the host vehicle must be taken into account. For example, if the camera is located in the center of the vehicle, a corresponding vehicle width of the host vehicle transverse to the direction of travel of the host vehicle and a distance between the headlight of the external vehicle and an outer edge of the external vehicle transverse to the direction of travel must be taken into account when evaluating the lateral offset. If the camera is off-center on the host vehicle, this offset must also be taken into account.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich nicht nur eine mögliche Kollision mit einem Falschfahrer erkennen, sondern eine jegliche Kollision mit einem dem Egofahrzeug entgegenkommenden Fremdfahrzeug, wenn das Egofahrzeug und das Fremdfahrzeug so auf Kollisionskurs sind, dass sie zumindest mit einem Teilbereich ihrer jeweiligen Fahrzeugfront drohen, aufeinander aufzuprallen. Dies ist beispielsweise auch beim Befahren einer Landstraße der Fall, wenn das Egofahrzeug und/oder das Fremdfahrzeug auf ihrer jeweiligen Fahrspur zu weit links fahren. Hierdurch lässt sich beispielsweise auch ein Unfall vermeiden, bei dem sich die beiden Fahrzeuge tangieren, wodurch sich ihre Außenspiegel berühren und diese beschädigt werden.With the aid of the method according to the invention, not only a possible collision with a wrong-way driver can be detected, but any collision with an external vehicle approaching the host vehicle if the host vehicle and the external vehicle are on a collision course in such a way that they threaten at least a partial area of their respective vehicle front, to collide with each other. This is also the case, for example, when driving on a country road if the host vehicle and / or the other vehicle drive too far to the left in their respective lane. This also makes it possible, for example, to avoid an accident in which the two vehicles touch each other, as a result of which their exterior mirrors touch and these are damaged.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine Länge einer dritten Kante des ersten Dreiecks durch Auswerten eines von wenigstens einem Abstandssensor erzeugten Sensorsignals ermittelt wird. Durch Verwenden eines Abstandssensors lässt sich ein besonders zuverlässiger, das heißt vergleichsweise genauer Abstandswert zwischen dem erfassten wenigstens einen Scheinwerfer und der Kamera des Egofahrzeugs bestimmen. Dies erlaubt eine vergleichsweise genaue Berechnung des lateralen Versatzes.An advantageous development of the method provides that a length of a third edge of the first triangle is determined by evaluating a sensor signal generated by at least one distance sensor. By using a distance sensor, it is possible to determine a particularly reliable, that is to say comparatively precise, distance value between the detected at least one headlight and the camera of the host vehicle. This allows a comparatively precise calculation of the lateral offset.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird als Abstandssensor ein Lidar, Ultraschallsensor, Radarsensor und/oder eine Kamera, insbesondere eine Stereokamera, verwendet. Bei den genannten Sensortypen handelt es sich um typische Sensoren, welche bei Fahrzeugen zur Abstandsbestimmung verwendet werden. Da Fahrzeuge heutzutage oftmals über verschiedene Fahrerassistenzsysteme verfügen, welche eine Umgebungsüberwachung erfordern, sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine zusätzlichen Hardwarekomponenten am Fahrzeug vorzusehen. Mit Hilfe der Stereokamera ist es dabei zudem möglich, Abstandsinformationen aus den von der Stereokamera erzeugten Kamerabildern direkt durch Triangulation zu bestimmen.According to a further advantageous embodiment of the method, a lidar, ultrasonic sensor, radar sensor and / or a camera, in particular a stereo camera, is used as the distance sensor. The sensor types mentioned are typical sensors that are used in vehicles to determine distances. Since vehicles nowadays often have different driver assistance systems which require environmental monitoring, no additional hardware components need to be provided on the vehicle in order to carry out the method according to the invention. With the help of the stereo camera, it is also possible to determine distance information from the camera images generated by the stereo camera directly by triangulation.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass wenigstens ein zweiter Scheinwerfer des Fremdfahrzeugs erfasst, eine Scheinwerferposition des zweiten Scheinwerfers bestimmt und eine Mittelpunktsposition eines Mittelpunkts zwischen dem ersten und zweiten Scheinwerfer bestimmt wird, und zur Berechnung einer Länge einer dritten Kante des ersten Dreiecks Winkel und Kantenlängen eines zweiten Dreiecks unter Anwendung des Sinussatzes, Kosinussatzes und/oder der Winkelsumme des zweiten Dreiecks berechnet werden, wobei die Scheinwerferposition des ersten Scheinwerfers des Fremdfahrzeugs, die Mittelpunktposition und die Kameraposition Eckpunkte des zweiten Dreiecks ausbilden.A further advantageous embodiment of the method further provides that at least one second headlight of the other vehicle is detected, a headlight position of the second headlight is determined and a midpoint position of a center point between the first and second headlights is determined, and for calculating a length of a third edge of the first triangle The angles and edge lengths of a second triangle are calculated using the sine law, cosine law and / or the angle sum of the second triangle, the headlight position of the first headlight of the other vehicle, the center position and the camera position forming corner points of the second triangle.
Indem das zweite Dreieck zur Bestimmung der Länge der dritten Kante des ersten Dreiecks berechnet wird, lässt sich der Abstand zwischen der Scheinwerferposition des ersten Scheinwerfers des Fremdfahrzeugs zur Kameraposition auch mit Hilfe einer Monokamera bestimmen. Damit das zweite Dreieck berechnet werden kann, ist eine Abstandsinformation des ersten und zweiten Scheinwerfers des Fremdfahrzeugs zueinander erforderlich. Dieser Scheinwerferabstand kann von verschiedenen Quellen bereitgestellt werden.By calculating the second triangle to determine the length of the third edge of the first triangle, the distance between the headlight position of the first headlight of the other vehicle and the camera position can also be determined with the aid of a mono camera. In order that the second triangle can be calculated, information about the distance between the first and second headlights of the other vehicle is required. This headlamp spacing can be provided by various sources.
Gemäß einer ersten, besonders simplen Ausführungsform, kann für den Scheinwerferabstand ein fester Wert angenommen werden, der entsprechend für sämtliche Fahrzeuge gilt. Da sich der Scheinwerferabstand über verschiedene Fahrzeuge innerhalb bestimmter Grenzen bewegt, kann durch einen festen Wert der Scheinwerferabstand angenähert werden. Dies führt jedoch zu einem fehlerhaften Wert des lateralen Versatzes, welcher jedoch durch Vorsehen eines Sicherheitsfaktors ausgeglichen werden kann.According to a first, particularly simple embodiment, a fixed value can be assumed for the headlight distance, which applies accordingly to all vehicles. Since the headlight distance is within certain limits across different vehicles, the headlight distance can be approximated by a fixed value. However, this leads to an incorrect value of the lateral offset, which can, however, be compensated for by providing a safety factor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Scheinwerferabstand auch durch einen Vergleich mit bekannter Objektdimensionen berechnet werden. So lassen sich in von der Kamera erzeugten Kamerabildern mit Hilfe bewährter Objekterkennungsalgorithmen bestimmte Objekte, deren Dimensionen bekannt sind, beispielsweise ein Kennzeichen des Fremdfahrzeugs, bestimmen und deren Dimensionen in Relation zum Scheinwerferabstand setzen. Hierdurch lässt sich der Scheinwerferabstand errechnen.According to a further embodiment, the headlight distance can also be calculated by comparing it with known object dimensions. In camera images generated by the camera, with the aid of proven object recognition algorithms, certain objects whose dimensions are known, for example a license plate of the other vehicle, can be determined and their dimensions related to the headlight distance. This allows the headlight distance to be calculated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch ein Fahrzeugtyp erkannt werden. So können neben einem Fahrzeugtyp wie beispielsweise ein Lkw, Pkw, Transporter oder Bus auch Details wie eine Fahrzeugmarke und/oder ein Fahrzeugmodell ermittelt werden. In einer Datenbank können dann die genauen Dimensionen des entsprechenden Fahrzeugs abgespeichert sein und ein Scheinwerferabstand des entsprechenden Fahrzeugs aus der Datenbank ausgelesen werden. Dies erlaubt eine genauere Berechnung des lateralen Versatzes als durch die Verwendung eines festen Scheinwerferabstandswerts, welcher pauschal für jeden Fahrzeugtyp verwendet wird.According to a further embodiment, a vehicle type can also be recognized. In addition to a vehicle type such as a truck, car, van or bus, details such as a vehicle brand and / or a vehicle model can also be determined. The exact dimensions of the corresponding vehicle can then be stored in a database and a headlight distance of the corresponding vehicle can be read out from the database. This allows the lateral offset to be calculated more precisely than by using a fixed headlight distance value which is used across the board for each vehicle type.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der laterale Versatz mit einem Schellwert verglichen. Der Schwellwert entspricht dabei einem von den Dimensionen des Egofahrzeugs und den Dimensionen des Fremdfahrzeugs abhängigen Abstandswerts, bei dem die beiden Fahrzeuge gefahrlos aneinander vorbeifahren können. Bei der Bestimmung des Schwellwerts kann ein typischer Abstandswert eines Fahrzeugscheinwerfers zu einer äußeren Kante des Fremdfahrzeugs berücksichtigt werden. Solche Abstände sind typischerweise gemäß Richtlinien vorgegeben, beispielsweise entsprechend der geltenden Straßenverkehrsordnung eines jeweiligen Landes. In Abhängigkeit eines gewählten Berechnungsverfahrens zur Bestimmung des lateralen Versatzes kann der Schwellwert mit einem Sicherheitsfaktor multipliziert werden, um Unsicherheiten bei der Berechnung des lateralen Versatzes auszugleichen. Hierdurch lässt sich eine potenzielle Kollision des Egofahrzeugs und des Fremdfahrzeugs noch zuverlässiger zu verhindern.According to a further advantageous embodiment of the method, the lateral offset is compared with a threshold value. The threshold value corresponds to a distance value which is dependent on the dimensions of the host vehicle and the dimensions of the other vehicle and at which the two vehicles can safely drive past one another. When determining the threshold value, a typical distance value between a vehicle headlight and an outer edge of the other vehicle can be taken into account. Such distances are typically specified in accordance with guidelines, for example in accordance with the applicable road traffic regulations of a particular country. Depending on a selected calculation method for determining the lateral offset, the threshold value can be multiplied by a safety factor in order to compensate for uncertainties in the calculation of the lateral offset. In this way, a potential collision between the host vehicle and the other vehicle can be prevented even more reliably.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass bei einem lateralen Versatz, welcher kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, eine akustische, visuelle und/oder haptische Warnung ausgegeben wird und/oder ein automatischer Eingriff in eine Fahrzeuglängs- und/oder -querführung erfolgt. Nimmt der laterale Versatz einen Wert an, welcher gleich dem Schwellwert ist oder diesen unterschreitet, so ist mit einer Kollision des Egofahrzeugs mit dem Fremdfahrzeug zu rechnen. Um eine solche Kollision zu verhindern, kann eine fahrzeugführende Person des Egofahrzeugs oder ein Fahrerassistenzsystem in eine Fahrzeuglängs- und/oder -querführung des Egofahrzeugs eingreifen. So lässt sich die fahrzeugführende Person mittels der Warnung auf die drohende Kollision vorbereiten.A further advantageous embodiment of the method also provides that an acoustic, visual and / or haptic warning is output and / or automatic intervention in longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle in the event of a lateral offset that is less than or equal to the threshold value he follows. If the lateral offset assumes a value that is equal to or below the threshold value, a collision of the host vehicle with the other vehicle is to be expected. In order to prevent such a collision, a person driving the host vehicle or a driver assistance system can intervene in a vehicle longitudinal and / or lateral guidance of the host vehicle. In this way, the person driving the vehicle can be prepared for the impending collision by means of the warning.
Eine akustische Warnung kann über einen oder mehrere Fahrzeuglautsprecher ausgegeben werden. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Warnton und/oder eine Warnnachricht handeln. Das Egofahrzeug kann zudem eine oder mehrere Anzeigen aufweisen, auf der oder dem ein entsprechendes Warnsymbol, ein Warntext oder eine sonstige Warnanimation ausgegeben wird. Es ist auch denkbar, dass eine externe Beleuchtungseinrichtung des Egofahrzeugs, beispielsweise die Frontscheinwerfer des Egofahrzeugs, aktiviert werden. Die Frontscheinwerfer können beispielsweise mit Fernlicht in einem Dauermodus oder auch gepulst betrieben werden. Hierdurch kann auch eine fahrzeugführende Person des Fremdfahrzeugs vor einer drohenden Kollision gewarnt werden. Auch kann das Egofahrzeug Aktoren aufweisen, beispielsweise einen an ein Lenkrad des Egofahrzeugs angeschlossenen Schwingungsgenerator, welche das Lenkrad des Fahrzeugs beim Ausgeben der Warnung zu Vibrationen anregt.An acoustic warning can be issued via one or more vehicle loudspeakers. This can be, for example, a warning tone and / or a warning message. The host vehicle can also have one or more displays on which a corresponding warning symbol, warning text or other warning animation is output. It is also conceivable that an external lighting device of the host vehicle, for example the headlights of the host vehicle, are activated. The headlights can, for example, be operated with high beam in a continuous mode or also in pulsed mode. In this way, a person driving the other vehicle can also be warned of an impending collision. The host vehicle can also have actuators, for example a vibration generator connected to a steering wheel of the host vehicle, which excites the steering wheel of the vehicle to vibrate when the warning is output.
Da ein Mensch jedoch im Vergleich zu einem Computer eine vergleichsweise lange Reaktionszeit aufweist, lässt sich mit Hilfe eines von einem Fahrerassistenzsystem ausgegebenen Steuerbefehls zum Eingriff in die Fahrzeuglängs- und/oder -querführung das Egofahrzeug noch schneller zur Verhinderung der Kollision steuern.However, since a person has a comparatively long reaction time compared to a computer, the host vehicle can be controlled even faster to prevent a collision with the aid of a control command issued by a driver assistance system to intervene in the longitudinal and / or lateral guidance of the vehicle.
Bevorzugt wird durch einen Eingriff in zumindest die Fahrzeugquerführung das Egofahrzeug zum Fremdfahrzeug quergestellt, sodass es bei einem drohenden Frontalzusammenstoß zwischen Fremdfahrzeug und Egofahrzeug stattdessen zu einem seitlichen Aufprall auf das Egofahrzeug kommt. Ein Frontalzusammenstoß stellt einen besonders verheerenden Unfalltypen dar. Indem das Egofahrzeug zum Fremdfahrzeug quergestellt wird, lässt sich eine Auswirkung der Kollision auf eine Beschädigung des Egofahrzeugs reduzieren. Es kann vorkommen, dass es sich bei dem Falschfahrer um eine verwirrte oder suizidgefährdete Person handelt. In diesem Falle kann der Falschfahrer versuchen aktiv in das Egofahrzeug hineinzusteuern. Indem das Egofahrzeug anstelle eines simplen Ausweichmanövers ein Querstellmanöver durchführt, kann die Gefahr eines Frontalzusammenstoßes weiter reduziert werden.The host vehicle is preferably positioned transversely to the external vehicle by means of an intervention in at least the transverse vehicle guidance, so that in the event of an impending head-on collision between the external vehicle and the host vehicle, a side impact on the host vehicle occurs instead. A head-on collision is a particularly devastating type of accident. By positioning the host vehicle across the other vehicle, the impact of the collision on damage to the host vehicle can be reduced. It is possible that the wrong-way driver is a confused or suicidal person. In this case, the wrong-way driver can try to actively steer into the host vehicle. Since the host vehicle performs a lateral maneuver instead of a simple evasive maneuver, the risk of a head-on collision can be further reduced.
Bei einem Fahrzeug mit wenigstens einer Kamera und wenigstens einer Recheneinheit ist erfindungsgemäß die Recheneinheit dazu eingerichtet, ein im vorigen beschriebenes Verfahren auszuführen. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen Pkw, Lkw, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Die Kamera kann als Mono oder Stereokamera ausgeführt sein und erfasst einen in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Bereich. Die Kamera kann sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht erfassen. Durch das Erfassen von Infrarotlicht ist ein zuverlässiges Erkennen eines Falschfahrers auch bei Dunkelheit möglich. Die Recheneinheit kann von einem zentralen Bordcomputer des Fahrzeugs ausgebildet sein. Auch kann die Recheneinheit von einer separaten Recheneinheit oder einem Steuergerät eines Fahrzeuguntersystems ausgebildet sein. Die Recheneinheit umfasst zumindest eine Speichereinrichtung zum Bevorraten eines für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Computerprogrammprodukts sowie einen zur Ausführung dieses Computerprogrammprodukts eingerichteten Prozessor.In a vehicle with at least one camera and at least one computing unit according to the invention, the computing unit is set up to carry out a method described above. The vehicle can be any vehicle such as a car, truck, van, bus or the like. The camera can be designed as a mono or stereo camera and captures an area in front of the vehicle in the direction of travel. The camera can detect visible light and / or infrared light. By detecting infrared light, it is possible to reliably identify a wrong-way driver even in the dark. The computing unit can be formed by a central on-board computer of the vehicle. The computing unit can also be formed by a separate computing unit or a control unit of a vehicle subsystem. The computing unit comprises at least one memory device for storing a computer program product suitable for executing a method according to the invention as well as a processor set up to execute this computer program product.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung eines bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantageous refinements of the method according to the invention for detecting an impending head-on collision between two vehicles also result from the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.
Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht auf einen sich mit einem Egofahrzeug auf Kollisionskurs befindlichen Falschfahrers; -
2 eine Detailansicht eines ersten Dreiecks zur Bestimmung eines lateralen Versatzes zwischen dem Egofahrzeug und dem Falschfahrer; -
3 eine durch ein zweites Dreieck ergänzte schematische Draufsicht aus1 ; und -
4 eine Detailansicht des zweiten Dreiecks zur Bestimmung einer Länge einer dritten Kante des ersten Dreiecks.
-
1 a schematic top view of a wrong-way driver who is on a collision course with a host vehicle; -
2 a detailed view of a first triangle for determining a lateral offset between the host vehicle and the wrong-way driver; -
3 a schematic plan view supplemented by a second triangle1 ; and -
4th a detailed view of the second triangle for determining a length of a third edge of the first triangle.
Das Egofahrzeug
Hierzu wird in wenigstens einem von der Kamera
Bei dem ersten Dreieck
Um die zweite Kante b1 berechnen zu können, ist es somit notwendig, den Winkel β1 und die dritte Kante c1 zu bestimmen. Der Winkel β1 ergibt sich direkt durch eine Analyse von der Kamera
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung entspricht die dritte Kante c1 einem mit Hilfe eines vom Egofahrzeug
Die beiden Abstände AK1 und AK2 sind typischerweise zumindest näherungsweise bekannt. So liegt für die Recheneinheit
Um eine Aussage zu treffen, ob ein gefahrloses Aneinandervorbeifahren der Fahrzeuge
Um die gesuchten Größen zu berechnen, wird ein Scheinwerferabstand y zwischen dem ersten Scheinwerfer
Als Eckpunkte weist das zweite Dreieck
Die Scheinwerferpositionen PS1 und PS2 entsprechen in dem in den Figuren gezeigten Beispielen einem Scheinwerfermittelpunkt. Generell ist es auch denkbar, dass ein beliebiger Abschnitt eines Scheinwerfers, beispielsweise eine seitliche Kante, als geometrische Referenz zur Bestimmung von Abständen verwendet wird.The headlight positions P S1 and P S2 correspond to a headlight center point in the examples shown in the figures. In general, it is also conceivable that any desired section of a headlight, for example a lateral edge, is used as a geometric reference for determining distances.
Da die dritte Kante c1 des ersten Dreiecks
Ist der laterale Versatz LV gleich oder kleiner als der Schwellwert, so kann eine akustische, visuelle und/oder haptische Warnung an eine fahrzeugführende Person des Egofahrzeugs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102010028122 A1 [0005]DE 102010028122 A1 [0005]
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022107847A1 (en) | 2022-04-01 | 2023-10-05 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method, system and computer program product for determining the position of a moving object relative to another object |
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2021
- 2021-03-05 DE DE102021001176.7A patent/DE102021001176A1/en not_active Withdrawn
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