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Die Erfindung betrifft eine Spurdetektionsvorrichtung zum Erfassen einer Fahrspur einer Straße in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren.
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Insbesondere ist bereits bekannt, dass beispielsweise auf Autobahnen mehrere automatisch fahrende Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen unterwegs sein können. Selbige werden sich anhand von Sensoren, beispielsweise Lidar, Kamera oder Radar und Kartendaten in der vorhandenen Infrastruktur lokalisieren und ihr Fahrverhalten auf andere durch die Sensorik vermessene Verkehrsteilnehmer abstimmen. Diese dafür installierte Sensorik hat Vermessungscharakteristiken, die durch Sensortyp, Bauform und physikalische Randbedingungen bestimmt sind. Typischerweise ist die eingebaute Sensorik ein Kompromiss aus verschiedenen Aufgaben. Beispielsweise vermisst der Lidar den verkehrsrelevanten Bereich vor dem Fahrzeug dreidimensional, gleichzeitig wird den Daten einer Kamera auch die Semantik der gesehenen Szenarien bestimmt, Verkehrszeichen und Ampeln erkannt. Daraus abgeleitete Anforderungen bestimmen dann die Sensor-Parameter, wie Basisbreite, Brennweite, Öffnungswinkel, Pixeldichte, Sensortyp oder dergleichen.
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Einer besonders großen Aufgabe kommt dabei der Sensorik zugrunde, so dass auch in großen Entfernungen eine korrekte Spurzuordnung durchgeführt werden kann. Nur Objekte, die beispielsweise auf einer eigenen Fahrspur liegen, sind Grund für eine entsprechende Ausweichlogik oder dergleichen.
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Die
DE 10 2017 207 790 A1 offenbart ein Verfahren einer Vorrichtung zum Fusionieren von Daten auf hoher Fusionsebene für ein Straßenmodell umfassend die Verfahrensschritte:- Bereitstellen von sensorbasierten Daten, welche regelnde Verkehrselemente und Straßendaten umfassen, und kartenbasierten Daten, welche Fahrspurdaten und Daten eines kartenbasierten Straßenmodells umfassen;- Fusionieren der sensorbasierten Daten mit wissensbasierten Daten, welche Daten über Verkehrsregeln aufweisen, und Erstellen eines sensorbasierten Straßenmodells inklusive gültiger Verkehrsregeln;- Fusionieren der kartenbasierten Daten und dem sensorbasierten Straßenmodell und mit weiteren wissensbasierten Daten, welche aus sensorbasierten oder/und kartenbasiertem Situationswissen stammen; - und Erzeugen eines fusionierten Straßenmodells inklusive gültiger Verkehrsregeln.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spurdetektionsvorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem eine verbesserte Spurerkennung beziehungsweise Fahrspurzuordnung für ein Kraftfahrzeug realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Spurdetektionsvorrichtung sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Spurdetektionsvorrichtung zum Erfassen einer Fahrspur einer Straße in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer ersten Kamera zum Erfassen eines Nahbereichs des Kraftfahrzeugs und mit einer elektronischen Recheneinrichtung zum Bestimmen der Fahrspur in Abhängigkeit von dem erfassten Nahbereich.
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Es ist vorgesehen, dass die Spurdetektionsvorrichtung eine zweite Kamera zum Erfassen eines Fernbereichs des Kraftfahrzeugs aufweist und die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem erfassten Nahbereich und dem erfassten Fernbereich die Fahrspur zu erfassen.
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Dadurch ist ermöglicht, dass die Vermessung der relevanten Eigenspur in großer Entfernung, insbesondere durch die Verknüpfung der Nahbereichsspur mit der Fernbereichsspur erfolgt. Beispielsweise kann dadurch eine Notbremsung auf ein nichtüberfahrbares Objekt nur ausgelöst werden, wenn es ein potentieller Kollisionspartner ist. Des Weiteren ermöglicht die Fernspurdetektion eine Verbesserung der Nahbereichsspurerkennung in Form einer Krümmungsvalidierung, wodurch zum einen eine Robustheitssteigerung erzielt wird, beispielsweise durch Vermeidung des Trackings falsche Markierungen, sowie eine Genauigkeitsverbesserung erzielt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die zweite Kamera als Infrarotlichtkamera ausgebildet.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die zweite Kamera ein Beleuchtungselement zum aktiven Beleuchten der Umgebung aufweist.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, auf Basis einer Auswertung der Fahrspur die Notbremsung des Kraftfahrzeugs durchzuführen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Spurdetektionsvorrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist dabei bevorzugt als Lastkraftwagen ausgebildet.
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Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Spurdetektionsvorrichtung zum Erfassen einer Fahrspur einer Straße in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer ersten Kamera, mittels welcher ein Nahbereich des Kraftfahrzeugs erfasst wird, und mit einer elektronischen Recheneinrichtung, mittels welcher die Fahrspur in Abhängigkeit von dem erfassten Nahbereich bestimmt wird.
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Es ist dabei vorgesehen, dass die Spurdetektionsvorrichtung eine zweite Kamera aufweist, wobei mittels der zweiten Kamera ein Fernbereich des Kraftfahrzeugs erfasst wird und mittels der elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem erfassten Nahbereich und dem erfassten Fernbereich die Fahrspur erfasst wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Spurdetektionsvorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sowie des Verfahrens anzusehen.
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Das Kraftfahrzeug sowie die Spurdetektionsvorrichtung weisen insbesondere gegenständliche Merkmale auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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 nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 Eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform einer Spurdetektionsvorrichtung;
- 2 Ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform einer Spurdetektionsvorrichtung.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Ausführungsform einer Spurdetektionsvorrichtung 12. Die Spurdetektionsvorrichtung 12 ist zum Erfassen einer Fahrspur 14 auf einer Straße in einer Umgebung 42 des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet. Die Spurdetektionsvorrichtung 12 weist zumindest eine erste Kamera 16 zum Erfassen eines Nahbereichs 18 auf. Ferner weist die Spurdetektionsvorrichtung 12 zumindest eine elektronische Recheneinrichtung 20 (2) auf, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 die Fahrspur 14 in Abhängigkeit von dem erfassten Nahbereich 18 bestimmt wird.
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Es ist vorgesehen, dass die Spurdetektionsvorrichtung 12 eine zweite Kamera 22 zum Erfassen eines Fernbereichs 24 des Kraftfahrzeugs 10 aufweist, und in Abhängigkeit von dem erfassten Nahbereich 18 und dem erfassten Fernbereich 24 die Fahrspur 18 zugeordnet ist beziehungsweise erfasst wird.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die zweite Kamera 22 als Infrarotlichtkamera ausgebildet ist. Ferner ist die zweite Kamera 22 insbesondere mit einem Beleuchtungselement 26 (2) vorgesehen zum aktiven Beleuchten der Umgebung 42. Die zweite Kamera 22 kann auch als sogenannte NIR-Kamera bezeichnet werden. Die 1 zeigt ferner auch ein Abblendlicht 28. Die erste Kamera 16 kann beispielsweise auf Basis einer Beleuchtung der Straße mit dem Abblendlicht 28 wiederum die Fahrspur 18 erkennen.
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2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform der Spurdetektionsvorrichtung 12. Insbesondere ist ein Fusionsblock 30 gezeigt, bei welchem Daten von weiteren Sensoren 32 mit den Informationen der ersten Kamera 16 und der zweiten Kamera 22 zusammenfließen. Es kann dann wiederum ausgehend von dem Fusionsblock 30 ein Bewegungsplanungsmodul 34 vorgesehen sein, wobei ausgehend vom Bewegungsplanungsmodul 34 wiederum eine Ansteuerung von unterschiedlichen Aktuatoren 44 vorgesehen sein kann, um beispielsweise einen zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 realisieren zu können. Beispielsweise kann im Bewegungsplanungsmodul auch eine Notbremssituation eingeleitet werden.
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Ferner ist es vorgesehen, dass auch ein Fahrspurzuordnungsmodul 36 vorgesehen ist, wobei in dem Fahrspurzuordnungmodul 36 wiederum eine Nahspur/Fernspurstabilisierung sowie eine Zuordnung durchgeführt wird. Ausgehend von der ersten Kamera 16 kann wiederum eine erste Bildbearbeitung 38 vorgesehen sein, wobei diese beispielsweise eine Objekterkennung, einen Verlust von Objekten sowie eine Liniendetektion aufweisen kann. Die zweite Kamera 22 kann ebenfalls ein zweite Bildbearbeitung 40 aufweisen, wobei diese ebenfalls zur Objektdetektion sowie zum Beobachten von Verlust von Objekten mitbeitragen kann.
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Die zweite Kamera 22 kann insbesondere auch als sogenannte Gated Image Kamera bezeichnet werden. Insbesondere weist diese Gated Kamera wiederum einen gepulsten Laser auf. Die Gated Kamera wird vorwiegend auch als torgesteuertes System bezeichnet. Das torgesteuerte System weist eine gepulste Laserquelle und eine torgesteuerte Bildverarbeitung auf, die zeitlich synchronisiert sind. Durch die Einstellung der Verzögerung zwischen Beleuchtung und Bildaufnahme kann diese dann die Umgebung 42 in Einzelbilder zerlegen, die nur einen oder nur einen bestimmten Entfernungsbereich enthalten.
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Insbesondere hat die Spurdetektionsvorrichtung 12 den Vorteil, dass die Vermessung der relevanten Eigenspur in großer Entfernung ebenfalls möglich ist, indem die Nahbereichsspur mit der Fernbereichsspur verknüpft wird. Damit kann eine Notbremsung auf ein nichtüberfahrbares Objekt nur ausgelöst werden, wenn es ein potentieller Kollisionspartner ist. Des Weiteren ermöglicht die Fernspurdetektion eine Verbesserung der Nahbereichserkennung in Form einer Krümmungsvalidierung, wodurch zum einen eine Robustheitssteigerung erzielt wird, insbesondere durch die Vermeidung des Trackings falsche Markierungen, sowie eine Genauigkeitsverbesserung erzielt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Spurdetektionsvorrichtung
- 14
- Fahrspur
- 16
- Erste Kamera
- 18
- Nahbereich
- 20
- Elektronische Recheneinrichtung
- 22
- zweite Kamera
- 24
- Fernbereich
- 26
- Beleuchtungselement
- 28
- Abblendlicht
- 30
- Fusionsmodul
- 32
- Weitere Sensoren
- 34
- Bewegungsplanungsmodul
- 36
- Fahrspurfusionsmodul
- 38
- Bildbearbeitungsmodul
- 40
- Bildbearbeitungsmodul
- 42
- Umgebung
- 44
- Aktor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017207790 A1 [0004]
