DE102022107700A1

DE102022107700A1 - Verfahren zum Betrieb eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022107700A1
Application number: DE102022107700.4A
Authority: DE
Inventors: Boris Kubitza; Carsten Wilks
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-05
Also published as: WO2023186556A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs (1), wobei mittels des Fahrerassistenzsystems eine Lichtverteilung (30) auf die Fahrbahn (2) vor dem Kraftfahrzeug (1) projiziert wird, wobei die Lichtverteilung (30) eine Spurmarkierung (3) erzeugt, wobei die Spurmarkierung (3) zwei zueinander parallel verlaufende und voneinander beabstandete Einzelspurmarkierungen (31, 32) umfasst, deren Ab-stand (D) im Wesentlichen der Spurweite des Kraftfahrzeugs (1) entspricht. Erfindungsgemäß weisen die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils eine von einer einfachen Linie abweichende Gestalt auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei mittels des Fahrerassistenzsystems eine Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug projiziert wird, wobei die Lichtverteilung eine Spurmarkierung erzeugt, wobei die Spurmarkierung zwei zueinander parallel verlaufende und voneinander beabstandete Einzelspurmarkierungen umfasst, deren Abstand im Wesentlichen der Spurweite des Kraftfahrzeugs entspricht.
STAND DER TECHNIK
Lichtbasierte Fahrerassistenzsysteme dienen dazu, dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs mittels auf die Fahrbahn projizierter Symbole, Signale oder Markierungen bei der Bewältigung unterschiedlicher Verkehrssituationen zu unterstützen. Beispielsweise offenbart M. Budanow: Entwicklung eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems, KIT Scientific Publishing (2020) Untersuchungen zur Wirksamkeit lichtbasierter Fahrerassistenzsysteme betreffend Fahrsicherheit und Fahrkomfort.
Mittels der Spurmarkierungen, welche von der vorliegenden Erfindung adressiert werden, wird eine der Fahrzeugbreite entsprechende Markierung auf einen vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt projiziert, sodass der Fahrer etwa bei der Einfahrt in die Spurverengung einer Autobahn-Baustelle eine Visualisierung des benötigten Platzbedarfs erhält. Im Stand der Technik sind Spurmarkierungen als zwei voneinander beabstandete Einzelspurmarkierungen bekannt, welche jeweils als einfache Linien, d.h., als homogene Lichtstreifen parallel zueinander vor dem Fahrzeug verlaufen, sodass dadurch zwei Begrenzungslinien für die vermutete vorausliegende Fahrspur des Fahrzeugs gebildet werden. Derartige Lichtfunktionen zur Spurmarkierung sind beispielsweise unter den Bezeichnungen „Guiding Lines“ oder „Optical Lane Assist“ bekannt. Üblicherweise liegt die Breite der Einzelspurmarkierungen in der Größenordnung von 10 Zentimetern und der Abschnitt der Fahrbahn, auf welchen die zur Erzeugung der Spurmarkierung verwendete Lichtverteilung projiziert wird, erstreckt sich über einige Zehnermeter vor dem Fahrzeug.
Ein Nachteil der derartiger Spurmarkierungen besteht darin, dass diese durch in das Fahrzeug integrierte Kameras erfasst und bei der automatischen Bildauswertung mitunter fälschlicherweise als Fahrbahnlängsmarkierungen, d.h., als Rand- oder Mittelstreifen der Fahrbahn interpretiert werden. Aufgrund dieser Fehlinterpretation können unerwünschte Beeinträchtigungen der Funktionalität anderer Fahrerassistenzsysteme auftreten, insbesondere des Spurhalte- oder Spurwechselassistenten.
1 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Betriebs eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems gemäß einem Verfahren aus dem Stand der Technik. Das Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 1 projiziert die Lichtverteilung 30a auf die Fahrbahn 2, wodurch die Spurmarkierung 3a erzeugt wird. Die Spurmarkierung 3a umfasst die beiden Einzelspurmarkierungen 31a, 32a, die jeweils als Lichtstreifen in Gestalt einfacher Linien ausgebildet sind und deren Abstand D der Spurweite des Kraftfahrzeugs 1 entspricht. Aufgrund der Ähnlichkeit der Einzelspurmarkierungen 31a, 32a mit den die Fahrbahn 2 begrenzenden Fahrbahnlängsmarkierungen 41, 42 besteht die Gefahr einer Verwechselung im Rahmen einer automatisierten Auswertung von mittels Bordkameras erfassten Bildern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausführung eines Verfahrens zum Betrieb eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems vorzuschlagen, welches insbesondere die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Einzelspurmarkierungen jeweils eine von einer einfachen Linie abweichende Gestalt aufweisen.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, die Spurmarkierung mittels solcher Markierungen vorzunehmen, die von einem gebräuchlichen Bildauswertungsalgorithmus schwerlich als eine Straßenmarkierung fehlinterpretiert werden können. Dementsprechend sollen die mittels der auf die Fahrbahn projizierten Lichtverteilung erzeugten Einzelspurmarkierungen erfindungsgemäß eine andere Gesamtgestalt aufweisen als die aus dem Stand der Technik bekannten Einzellinien. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine einfache Linie lediglich ein Bestandteil einer Einzelspurmarkierung sein, welche um weitere Bestandteile zu einem derartigen Markierungsmuster ergänzt werden muss, dass eine Verwechselung mit einer Fahrbahnlängsmarkierung durch eine automatische Auswertung von während der Fahrt gewonnenen Kameraaufnahmen im Wesentlichen ausgeschlossen wird.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Einzelspurmarkierungen jeweils eine von einer ordentlichen Fahrbahnlängsmarkierung abweichende Gestalt aufweisen. Unter ordentlichen Fahrbahnlängsmarkierungen sind dabei die amtlichen Kennzeichnungen zu verstehen, welche zur Längsmarkierung von Verkehrsflächen des Straßenverkehrs gebräuchlich sind. Regelungen betreffend die Fahrbahnlängsmarkierungen finden sich für Deutschland in der Straßenverkehrsordnung (StVO), wobei identische oder ähnliche Kennzeichnungen weltweit anzutreffen sind. In Deutschland werden insbesondere verwendet: eine einfache Linie als Fahrbahnbegrenzung, eine unterbrochene Linie als Leitline, ein Paar aus einer einfachen Linie und einer unterbrochenen Linie als einseitige Fahrstreifenbegrenzung sowie eine Doppellinie als doppelte Fahrstreifenbegrenzung.
Dementsprechend sollen die Einzelspurmarkierungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise jeweils eine von einer Doppellinie, einer unterbrochenen Linie oder eines Paares aus einer einfachen Linie und einer unterbrochenen Linie abweichende Gestalt aufweisen. Wiederum ist dabei die Gesamtgestalt der Einzelspurmarkierung gemeint, d.h., dass die genannten Linientypen gleichwohl Bestandteile eines komplexeren Gesamtmusters darstellen können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die mittels der projizierten Lichtverteilung erzeugte Spurmarkierung zwei Einzelspurmarkierungen, welche jeweils wenigstens drei parallele Linien aufweisen, vorzugsweise drei bis fünf parallele Linien, besonders bevorzugt vier parallele Linien. Derartige Einzelspurmarkierungen werden aus Gruppen paralleler Streifen gebildet, wobei die Streifenbreite und die Streifenabstände zweckmäßig auszuwählen sind, sodass die Streifen für eine fahrzeugeigene Bildauswertung als einzelne Entitäten erkennbar sind. Beispielsweise weisen die wenigstens drei parallelen Linien voneinander unterschiedliche Linienbreiten auf.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Einzelspurmarkierungen jeweils ein Muster aus zueinander beabstandeten polygonalen Elementen auf, beispielsweise in Form eines Fischgrätenmusters. Weiterhin können die Einzelspurmarkierungen jeweils ein Muster aus zueinander beabstandeten eine Freiform aufweisenden Elementen aufweisen. Insbesondere werden die jeweiligen Elemente in Fahrtrichtung voneinander beabstandet aufgereiht auf die Fahrbahn projiziert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Spurmarkierung durch die auf die Fahrbahn projizierte Lichtverteilung direkt erzeugt werden, d.h., dass die Spurmarkierung durch von dem Fahrerassistenzsystem beleuchtete Abschnitte der Fahrbahn gebildet wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere für Tagfahrten geeignet.
Alternativ dazu kann die Spurmarkierung erfindungsgemäß durch unbeleuchtete Abschnitte innerhalb der auf die Fahrbahn projizierten Lichtverteilung erzeugt werden, d.h., dass die Spurmarkierung als unbeleuchtete Abschnitte von der ansonsten beleuchteten Fahrbahn optisch abgrenzen. Dies ist inbesondere bei Nachtfahrten zweckmäßig, bei denen die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn durch das Abblendlicht ohnehin ausgeleuchtet ist.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen als schematische Darstellungen:

1 ein Verfahren aus dem Stand der Technik,
2: ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3: ein zweites Ausführungsbeispiel,
4: ein drittes Ausführungsbeispiel,
5: ein viertes Ausführungsbeispiel, und
6: ein fünftes Ausführungsbeispiel.

Die 2 - 6 zeigen schematische Darstellungen zur Veranschaulichung unterschiedlicher Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs 1. Mittels des Fahrerassistenzsystems wird die Lichtverteilung 30 auf die Fahrbahn 2 vor dem Kraftfahrzeug 1 projiziert, wobei die Lichtverteilung 30 die Spurmarkierung 3 erzeugt, wobei die Spurmarkierung 3 die zwei zueinander parallel verlaufenden und voneinander beabstandeten Einzelspurmarkierungen 31, 32 umfasst, deren Abstand D im Wesentlichen der Spurweite des Kraftfahrzeugs 1 entspricht. Die Breite der Spurmarkierung 2 entspricht im Wesentlichen der Gesamtbreite des Kraftfahrzeugs 1 inklusive der Außenspiegel.
Erfindungsgemäß weisen die Einzelspurmarkierungen 31, 32 jeweils eine von einer einfachen Linie abweichende Gestalt auf, insbesondere eine von ordentlichen Fahrbahnlängsmarkierungen abweichende Gestalt. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Gestaltung der Einzelspurmarkierungen 31, 32 bestehen signifikante Unterschiede zur Gestalt der als Fahrstreifen- bzw. Fahrbahnbegrenzung fungierenden Fahrbahnlängsmarkierungen 41, 42, sodass eine Verwechselungsgefahr im Rahmen einer automatisierten Bildauswertung von mittels Bordkameras erfassten Aufnahmen ausgeschlossen oder im Vergleich zu Verfahren aus dem Stand der Technik zumindest weitgehend verringert ist.
In den Ausführungsbeispielen der 2, 4, 5 - 6 wird die Spurmarkierung 3 jeweils durch die auf die Fahrbahn 2 projizierte Lichtverteilung 30 direkt erzeugt, wohingegen in dem Ausführungsbeispiel der 3 die Spurmarkierung 3 durch die unbeleuchteten Abschnitte innerhalb der auf die Fahrbahn 2 projizierten Lichtverteilung 30 erzeugt wird. Im letzteren Fall wird die Spurmarkierung 3 beispielsweise durch gezielte Ausblendung von Segmenten innerhalb der Lichtverteilung des Scheinwerfer-Abblendlichtes erzeugt.
In den Ausführungsbeispielen der 2 - 4 weisen die Einzelspurmarkierungen 31, 32 jeweils vier parallele Linien auf, wobei die Einzelspurmarkierungen 31, 32 im Ausführungsbeispiel der 4 teilweise unterschiedliche Linienbreiten aufweisen. Im Ausführungsbeispiel der 3 werden die vier parallelen Linien der Einzelspurmarkierungen 31, 32 durch die auf die Fahrbahn 2 projizierte Lichtverteilung 30 nicht direkt beleuchtet (das in der Darstellung gewählte Streifenmuster entspricht dem Streifenmuster der unbeleuchteten Fahrbahn 2).
In den Ausführungsbeispielen der 5 - 6 weisen die Einzelspurmarkierungen 31, 32 jeweils jeweils ein Muster aus zueinander beabstandeten polygonalen Elementen auf, wobei die polygonalen Elemente im Ausführungsbeispiel der 6 Fischgrätenmuster bilden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile können sowohl für sich, als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Fahrbahn
3; 3a: Spurmarkierung (a: Stand der Technik)
30; 30a: Lichtverteilung (a: Stand der Technik)
31, 32; 31 a, 32a: Einzelspurmarkierung (a: Stand der Technik)
41: Fahrbahnlängsmarkierung (unterbrochene Linie)
42: Fahrbahnlängsmarkierung (einfache Linie)
D: Abstand der Einzelspurmarkierungen

Claims

Verfahren zum Betrieb eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs (1), wobei mittels des Fahrerassistenzsystems eine Lichtverteilung (30) auf die Fahrbahn (2) vor dem Kraftfahrzeug (1) projiziert wird, wobei die Lichtverteilung (30) eine Spurmarkierung (3) erzeugt, wobei die Spurmarkierung (3) zwei zueinander parallel verlaufende und voneinander beabstandete Einzelspurmarkierungen (31, 32) umfasst, deren Abstand (D) im Wesentlichen der Spurweite des Kraftfahrzeugs (1) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils eine von einer einfachen Linie abweichende Gestalt aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils eine von einer ordentlichen Fahrbahnlängsmarkierung abweichende Gestalt aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils eine von einer Doppellinie, einer unterbrochenen Linie oder eines Paares aus einer einfachen Linie und einer unterbrochenen Linie abweichende Gestalt aufweisen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils wenigstens drei parallele Linien aufweisen, vorzugsweise drei bis fünf parallele Linien, besonders bevorzugt vier parallele Linien.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei parallelen Linien voneinander unterschiedliche Linienbreiten aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils ein Muster aus zueinander beabstandeten polygonalen Elementen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils ein Fischgrätenmuster aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspurmarkierungen (31, 32) jeweils ein Muster aus zueinander beabstandeten eine Freiform aufweisenden Elementen aufweisen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmarkierung (3) durch die auf die Fahrbahn (2) projizierte Lichtverteilung (30) direkt erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmarkierung (3) durch unbeleuchtete Abschnitte innerhalb der auf die Fahrbahn (2) projizierten Lichtverteilung (30) erzeugt wird.