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Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug, ein Steuergerät und ein Fahrzeug und liegt auf dem Gebiet der Automobiltechnik.
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Ungeschützte Verkehrsteilnehmer (sog. Vulnerable Road User (VRU)), wie beispielsweise Fußgänger, Fahrradfahrer und Kraftradfahrer, sind für ein herkömmliches, automatisiertes Fahrzeug in bestimmten Umgebungsbereichen des Fahrzeugs nicht erkennbar bzw. identifizierbar. Daher sind Sicherheitsmaßnahmen notwendig, um mögliche Zusammenstöße mit ihnen zu verhindern.
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Genauer gesagt ist die Erkennung der VRU mittels Bilddaten, die von einer außen am Fahrzeug verbauten Kamera bereitgestellt werden, innerhalb von ebenfalls mittels dieser Bilddaten erkannten Fahrspuren, wie beispielsweise auf einer linken und einer rechten Fahrspur, wobei sich das automatisierte Fahrzeug auf einer mittleren Fahrspur befindet, auch bei herkömmlichen Fahrzeugen mit einer ausreichend hohen Sicherheit möglich.
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Wenn die befahrene Straße beispielsweise drei Fahrspuren (links, Mitte, rechts) aufweist, existieren außerhalb dieser Fahrspuren auch Bereiche, wie Ein-und/oder Ausfahrtsspuren, Seitenstreifen und/oder ein physischer Fahrbahnteiler, der den laufenden vom entgegenkommenden Verkehr trennt (typischerweise auf einer Autobahn). Alle VRU, die sich auf den Fahrspuren (links, Mitte, rechts), auf den Ein- und/oder Ausfahrtsspuren, auf den Seitenstreifen und auch auf der Seite des Fahrbahnteilers, wo sich der laufende Verkehr befindet, sollten berücksichtigt werden und ein Warnsignal an den Fahrer mit hoher Priorität auslösen, dass ein hohes Risiko eines Zusammenstoßes mit einem VRU besteht. Für die normalen Fahrspuren, die von der Kamera identifiziert werden, wird die Liste der VRU jeder Fahrspur entsprechend der relativen Position der VRU und dem Abstand zur linken und rechten Fahrbahnmarkierung für jede Fahrspur zugewiesen.
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Problematisch ist jedoch, dass die Erkennung der VRU in einer Region bzw. einem Bereich, der außerhalb der erkannten Fahrspuren liegt, aber dennoch ein Bereich ist, in den das Fahrzeug hineinfahren bzw. in den sich das Fahrzeug bewegen kann, bei herkömmlichen Systemen nicht oder nicht mit ausreichender Sicherheit möglich ist.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Verfahren, ein Steuergerät und ein Fahrzeug anzugeben, welche geeignet sind, zumindest die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug gelöst, welches ein Ermitteln einer aktuellen Fahrspur umfasst, auf der sich das Fahrzeug bewegt, einer linken Fahrspur, die links an die aktuelle Fahrspur angrenzend angeordnet ist, und/oder einer rechten Fahrspur, die rechts an die aktuelle Fahrspur angrenzend angeordnet ist. Das Verfahren ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Festlegen einer virtuellen linken Seitenspur umfasst, welche links an die linke Fahrspur angrenzend angeordnet ist und/oder einer virtuellen rechten Seitenspur, welche rechts an die rechte Fahrspur angrenzend angeordnet ist. Zudem umfasst das Verfahren ein Vergleichen einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers mit der virtuellen linken Seitenspur und/oder der virtuellen rechten Seitenspur, sowie ein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers, sofern das Vergleichen ergibt, dass sich die Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers in der virtuellen linken Seitenspur und/oder in der virtuellen rechten Seitenspur befindet.
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Zudem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug gelöst, das ein Ermitteln einer aktuellen Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, einer linken Fahrspur, die links an die aktuelle Fahrspur angrenzend angeordnet ist, und/oder einer rechten Fahrspur, die rechts an die aktuelle Fahrspur angrenzend angeordnet ist. Das Verfahren ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Bestimmen eines linken Sicherheitsbereichs umfasst, der links an die linke Fahrspur angrenzend angeordnet ist und/oder eines rechten Sicherheitsbereichs, der rechts an die rechte Fahrspur angrenzend angeordnet ist, sowie ein Vergleichen einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers mit dem linken Sicherheitsbereich und/oder dem rechten Sicherheitsbereich, und ein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers, sofern das Vergleichen ergibt, dass sich die Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers im linken und/oder rechten Sicherheitsbereich befindet.
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Zudem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug gelöst, welches ein Ermitteln einer aktuellen Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, einer linken Fahrspur, die links an die aktuelle Fahrspur angrenzend angeordnet ist, und/oder einer rechten Fahrspur, die rechts an die aktuelle Fahrspur angrenzend angeordnet ist. Das Verfahren ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass es ein Bestimmen eines Abstands einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers zum linken Rand der linken Fahrspur und/oder zum rechten Rand der rechten Fahrspur umfasst, sowie ein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers, sofern der bestimmte Abstand kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.
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Im Falle einer zweispurigen Straße kann es sich bei der aktuellen Fahrspur um eine rechte oder linke Fahrspur handeln. Bei der aktuellen Fahrspur kann es sich im Falle einer dreispurigen Straße um eine rechte, mittlere oder linke Fahrspur handeln.
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Außerdem wird die Aufgabe durch ein Steuergerät gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es dazu ausgestaltet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
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Ferner wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es zumindest eine Kamera, zumindest einen Radarsensor und eine erfindungsgemäße Steuereinheit umfasst.
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Ein ungeschützter Verkehrsteilnehmer kann ein bewegliches Objekt darstellen, welches sich relativ zum Fahrzeug bewegt oder bewegen kann und dessen Bewegungen nachverfolgbar sind. Ein ungeschützter Verkehrsteilnehmer kann etwa ein Fußgänger, ein Fahrradfahrer, ein Kraftradfahrer und/oder ein spielendes Kind sein. Auch kann ein Tier, wie etwa ein Hund, einen ungeschützten Verkehrsteilnehmer darstellen. Insbesondere ist ein ungeschützter Verkehrsteilnehmer ein bewegliches Objekt, welches am Straßenverkehr teilnimmt oder teilnehmen kann und welches eine Kollisionsgefahr mit dem Fahrzeug verursachen kann.
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Die mittlere Fahrspur ist dabei jene Fahrspur, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt. Die linke und die rechte Fahrspur sind jene Fahrspuren, die links bzw. rechts an die mittlere Fahrspur angrenzen. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass jede der Fahrspuren durch eine tatsächliche Fahrbahn gebildet wird. Vielmehr kann es sich dabei um eine entsprechende virtuelle Zuordnung eines Raumbereichs bei einer computergestützten Assistenz des Fahrers und/oder beim computergestützten, automatisierten Fahren handeln, der sich optional in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug befindet.
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Die virtuelle linke Seitenspur und/oder die virtuelle rechte Seitenspur kann dabei eine virtuelle Erweiterung der Fahrspuren darstellen, welche nicht notwendigerweise in einer zugehörigen Fahrbahn eine Entsprechung haben müssen. Vielmehr kann es sich dabei um ein virtuelles Instrument handeln, mittels welchem der zu überwachende Bereich für die Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer erweitert wird. Die virtuelle linke Seitenspur und/oder die virtuelle rechte Seitenspur können sich jedoch in ihrem Verlauf an den ermittelten Fahrspuren orientieren und diese auf der linken bzw. rechten Seite erweitern.
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Der linke und/oder rechte Sicherheitsbereich sind dabei Bereiche, welche virtuell definiert werden, wobei ungeschützten Verkehrsteilnehmern und beweglichen Objekten im Allgemeinen, die sich in einem der Sicherheitsbereiche befinden, eine mögliche Kollisionsgefahr zugeschrieben werden. Insbesondere können die Sicherheitsbereiche derart bestimmt werden, dass sich aus einer möglichen Bewegung eines darin befindlichen ungeschützten Verkehrsteilnehmers und durch ein etwaiges damit verbundenes Betreten und/oder Befahren der linken, mittleren oder rechten Fahrspur eine konkrete Kollisionsgefahr ergibt.
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Das Bestimmen des Abstands einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers zum linken Rand der linken Fahrspur und/oder zum rechten Rand der rechten Fahrspur kann ein Berechnen eines tatsächlichen physikalischen Abstands der Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers zum nächstgelegenen Punkt der linken Fahrspur und/oder zum rechten Rand der rechten Fahrspur umfassen.
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Das Nachverfolgen der ermittelten Position stellt dabei ein wiederholtes und optional regelmäßiges Aktualisieren der ermittelten Position sowie ein Berücksichtigen der aktualisierten Position bei der Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer dar. Mit anderen Worten erfolgt durch das Nachverfolgen der ermittelten Position eine optional fortlaufende Erkennung des jeweiligen ungeschützten Verkehrsteilnehmers, sodass auch dann eine mögliche Kollisionsgefahr des Fahrzeugs mit dem ungeschützten Verkehrsteilnehmer zuverlässig ermittelt werden kann, wenn sich der ungeschützte Verkehrsteilnehmer bewegt und die Kollisionsgefahr ggf. neu zu beurteilen ist.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auch solche ungeschützten Verkehrsteilnehmer erkannt werden können, die sich nicht direkt auf der mittleren, linken oder rechten Fahrspur befinden, aber die dennoch eine Kollisionsgefahr verursachen können, insbesondere aufgrund einer möglichen Eigenbewegung des jeweiligen ungeschützten Verkehrsteilnehmers. Außerdem bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Erkennung von ungeschützten Verkehrsteilnehmern, die sich in einem Bereich außerhalb der mittleren, linken oder rechten Fahrspur befinden, mit geringem Rechenaufwand und optional ohne Bedarf an nicht ohnehin verfügbarer Hardware implementieren lässt. Somit bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Erkennung einer Kollisionsgefahr verbessert und entsprechend die Sicherheit des Fahrzeugs für die Insassen und anderen Verkehrsteilnehmer noch weiter erhöht werden kann.
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Optional erstreckt sich die virtuelle linke Fahrspur mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem linken Rand der linken Fahrspur und einer linken Straßenbegrenzung und verläuft parallel zur linken Fahrspur. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich die virtuelle rechte Fahrspur mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem rechten Rand der rechten Fahrspur und einer rechten Straßenbegrenzung und verläuft parallel zur rechten Fahrspur. Die Straßenbegrenzung kann dabei eine Grenze sein, an welcher die befahrbare Straße endet. Die Straßenbegrenzung kann dabei insbesondere eine virtuelle Grenze bzw. eine virtuelle Position bzw. einen virtuellen Verlauf in der internen Berechnung einer Steuereinheit darstellen. Optional kann die Straßenbegrenzung auf Basis von Bilddaten einer Kamera und/oder auf Basis von Radarsensordaten bestimmt werden. Optional können erfasste, unbewegliche Hindernisse, wie etwa Gebäude, bauliche Hindernisse, wie etwa Leitplanken und/oder Vegetation, wie etwa Bäume und/oder Büsche, erkannt werden und deren Position für die Bestimmung der Straßenbegrenzung verwendet werden. Optional kann auch der Verlauf der Fahrspuren in Kombination mit erkannten Hindernissen für die Bestimmung der Straßenbegrenzung verwendet werden. Die Erweiterung durch eine linke und/oder rechte Fahrspur bietet den Vorteil, dass eine einfache Implementierung ermöglicht wird, welche beispielsweise analog zur Ermittlung der linken, mittleren und rechten Fahrspur erfolgen kann.
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Optional erstreckt sich der linke Sicherheitsbereich mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem linken Rand der linken Fahrspur und einer linken Straßenbegrenzung. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich optional der rechte Sicherheitsbereich mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem rechten Rand der rechten Fahrspur und einer rechten Straßenbegrenzung. Dies bietet den Vorteil, dass der linke bzw. rechte Sicherheitsbereich parallel zum Verlauf des jeweils angrenzenden Randes der rechten bzw. linken Fahrspur oder parallel zur jeweiligen Straßenbegrenzung verlaufen kann. Dadurch kann eine besonders einfache Implementierung erfolgen. Die vorbestimmte Breite kann beispielsweise in Abhängigkeit von der zu erwartenden Geschwindigkeit der ungeschützten Verkehrsteilnehmer gewählt werden, mit der sich diese möglicherweise in Richtung der Fahrspuren bewegen können.
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Optional stellt der Abstand einen physikalischen Abstand der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers zum linken Rand der linken Fahrspur bzw. zum rechten Rand der rechten Fahrspur dar. Mit anderen Worten kann optional der tatsächliche Abstand berechnet werden, den der ungeschützte Verkehrsteilnehmer vom Rand der linken oder rechten Fahrspur einnimmt. Auf diese Weise kann eine mögliche Kollisionsgefahr besonders genau ermittelt werden.
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Optional erfolgt das Ermitteln der linken, aktuellen und/oder rechten Fahrspur auf Basis von Bilddaten, welche mittels zumindest einer Kamera erfasst werden. Beispielsweise kann das Ermitteln der Fahrspuren auf einem Identifizieren der Fahrbahn in den Bilddaten umfassen. Optional erfolgt ein Ermitteln der Straßenbegrenzung auf Basis von Radarsensordaten. Dies bietet die Möglichkeit, etwaige Hindernisse, die die Straße begrenzen, besonders zuverlässig zu erkennen und den Abstand zur Straßenbegrenzung besonders zuverlässig zu ermitteln.
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Ein Fahrzeug kann insbesondere als ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein, wie etwa als ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Kraftrad. Das Fahrzeug kann optional als ein teilweise oder vollständig automatisiert fahrbares Fahrzeug ausgebildet sein.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 beschrieben.
- 1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
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1 zeigt anhand eines schematischen Ablaufdiagramms ein Verfahren zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug gemäß einer optionalen Ausführungsform. Das Verfahren umfasst dabei einen ersten Verfahrensschritt S1, in welchem ein Ermitteln einer aktuellen, hier einer mittleren Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, einer linken Fahrspur, die links an die mittlere Fahrspur angrenzend angeordnet ist, und einer rechten Fahrspur, die rechts an die mittlere Fahrspur angrenzend angeordnet ist, erfolgt. Ferner umfasst das Verfahren einen zweiten Verfahrensschritt S2, in welchem ein Festlegen einer virtuellen linken Seitenspur erfolgt, welche links an die linke Fahrspur angrenzend angeordnet ist und/oder einer virtuellen rechten Seitenspur, welche rechts an die rechte Fahrspur angrenzend angeordnet ist. Zudem umfasst das Verfahren einen dritten Verfahrensschritt S3, in welchem ein Vergleichen einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers mit der virtuellen linken Seitenspur und/oder der virtuellen rechten Seitenspur erfolgt. Außerdem umfasst das Verfahren einen vierten Verfahrensschritt S4, in welchem ein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers erfolgt, sofern das Vergleichen ergibt, dass sich die Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers in der virtuellen linken Seitenspur und/oder in der virtuellen rechten Seitenspur befindet. Sofern das Vergleichen ergibt, dass sich die Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers außerhalb der linken Seitenspur und außerhalb der rechten Seitenspur und auch außerhalb der Fahrspuren befindet, erfolgt gemäß dieser optionalen Ausführungsform kein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers, da etwa das Kollisionsrisiko als gering und/oder der ungeschützte Verkehrsteilnehmer als unkritisch für den Fahrverlauf eingestuft wird.
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Gemäß der erläuterten optionalen Ausführungsform erstreckt sich die virtuelle linke Fahrspur mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem linken Rand der linken Fahrspur und einer linken Straßenbegrenzung und verläuft parallel zur linken Fahrspur. Ebenso kann sich die virtuelle rechte Fahrspur mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem rechten Rand der rechten Fahrspur und einer rechten Straßenbegrenzung erstrecken und parallel zur linken Fahrspur verlaufen.
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Gemäß einer anderen optionalen Ausführungsform können die Verfahrensschritte S2 bis S4 von denen der oben erläuterten ersten Ausführungsform abweichend ausgestaltet sein. Dabei kann der Verfahrensschritt S2 ein Bestimmen eines linken Sicherheitsbereichs umfassen, der links an die linke Fahrspur angrenzend angeordnet ist und/oder eines rechten Sicherheitsbereichs, der rechts an die rechte Fahrspur angrenzend angeordnet ist. Verfahrensschritt S3 kann ein Vergleichen einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers mit dem linken Sicherheitsbereich und/oder dem rechten Sicherheitsbereich umfassen und der Verfahrensschritt S4 ein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers, sofern das Vergleichen ergibt, dass sich die Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers im linken und/oder rechten Sicherheitsbereich befindet.
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Gemäß dieser zweiten optionalen Ausführungsform kann sich der linke Sicherheitsbereich mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem linken Rand der linken Fahrspur und einer linken Straßenbegrenzung erstrecken. Ebenso kann sich der rechte Sicherheitsbereich mit einer vorbestimmten Breite zwischen einem rechten Rand der rechten Fahrspur und einer rechten Straßenbegrenzung erstrecken.
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Gemäß einer dritten optionalen Ausführungsform können die Verfahrensschritte S2 bis S4 von denen der oben-erläuterten Verfahrensschritte S2 bis S4 abweichen. Dabei können die Verfahrensschritte S2 und S3 kombiniert sein und ein Bestimmen eines Abstands einer ermittelten Position eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers zum linken Rand der linken Fahrspur und/oder zum rechten Rand der rechten Fahrspur umfassen oder darin bestehen. Der Verfahrensschritt S4 kann ein Nachverfolgen der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers umfassen, sofern der bestimmte Abstand kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.
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Gemäß dieser dritten optionalen Ausführungsform kann der Abstand einen physikalischen Abstand der ermittelten Position des ungeschützten Verkehrsteilnehmers zum linken Rand der linken Fahrspur bzw. zum rechten Rand der rechten Fahrspur darstellen.
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In manchen optionalen Ausführungsformen kann das Ermitteln der linken, mittleren und rechten Fahrspur auf Basis von Bilddaten erfolgen, welche mittels zumindest einer Kamera erfasst werden. Beispielsweise kann dies durch eine automatisierte Bildauswertung erfolgen, welche auf die von der Kamera bereitgestellten Bilddaten angewandt wird. Das Ermitteln der Straßenbegrenzung kann hingegen beispielsweise auf Basis von Radarsensordaten erfolgen. So kann gemäß manchen optionalen Ausführungsformen das Verfahren zur Erkennung ungeschützter Verkehrsteilnehmer sowohl Bilddaten von einer Kamera als auch Radarsensordaten von einem Radarsensor verwenden, anhand welcher ungeschützte Verkehrsteilnehmer abseits der Fahrspuren erkannt werden und anhand welcher die Relevanz der erkannten ungeschützten Verkehrsteilnehmer hinsichtlich einer möglichen Kollisionsgefahr beurteilt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- S1
- erster Verfahrensschritt
- S2
- zweiter Verfahrensschritt
- S3
- dritter Verfahrensschritt
- S4
- vierter Verfahrensschritt
