DE102022131367A1

DE102022131367A1 - Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102022131367A1
Application number: DE102022131367.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Kleinschmidt
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern (4) in einem Umfeld eines Fahrzeugs (1), wobei das Umfeld mittels einer für elektromagnetische Strahlung (5) sensitiven Umfeldsensorik des Fahrzeugs (1) erfasst wird, wobei detektiert wird, ob elektromagnetische Strahlung (5) ohne erkennbare Quelle innerhalb eines Sichtfelds (3) der Umfeldsensorik vorliegt, wobei eine Positionsveränderung dieser elektromagnetischen Strahlung (5) detektiert und verfolgt wird, um anhand dessen eine Position und/oder eine erwartete Trajektorie eines hypothetischen, außerhalb des Sichtfelds (3) befindlichen oder durch ein Hindernis (2) verdeckten Verkehrsteilnehmers (4) zu schätzen, wobei als Umfeldsensorik mindestens eine Kamera für sichtbares und/oder infrarotes Licht und/oder mindestens ein LiDAR-Sensor verwendet wird, wobei eine intramodale und/oder intermodale Erkennung von elektromagnetischer Strahlung (5) in Form von sichtbarem Licht und/oder Infrarot-Licht erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Trotz immer fortschrittlicherer Sensorik können autonome Fahrzeuge andere Verkehrsteilnehmer oder Objekte durch Sensorik meist nur erkennen, wenn eine unverdeckte Sicht besteht. Diese Einschränkung betrifft also nicht nur den menschlichen Fahrer (welcher einen direkten Sichtkontakt zur Erkennung und Verfolgung anderer Verkehrsteilnehmer benötigt), sondern auch moderne Sensorik wie Kameras und LiDARe. Gerade bei Sichteinschränkungen am Fahrbahnrand (wie beispielsweise durch abgestelltes Baumaterial, mobile Toiletten oder große, abgestellte Fahrzeuge) ist eine durchgängige Verfolgung oder Erkennung anderer Verkehrsteilnehmer somit nicht immer möglich. Dies kann dazu führen, dass andere Verkehrsteilnehmer übersehen werden, wodurch sicherheitskritische Situationen für das Fahrzeug und sein Umfeld entstehen können.
DE 10 2020 005 716 A1 beschreibt ein System zur Erkennung von verdeckten Verkehrsteilnehmern mit einem Radar und wenigstens einem in einer Fahrzeugumgebung angeordneten Radarreflektor, wobei der Radarreflektor dazu eingerichtet ist von einem Sender des Radars ausgesendete elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise zu reflektieren und in Richtung eines Detektionsbereichs umzulenken und aus dem Detektionsbereich zurück reflektierte Radarechos in Richtung des Radars zu reflektieren. Der Radarreflektor umfasst eine wenigstens abschnittsweise gewölbte Oberfläche, die von wenigstens drei ebenen Flächen gebildet ist, welche zur Ausbildung einer Krümmung zueinander gekippt sind, wobei die Flächen alternierend wenigstens anteilsweise ein Radarwellen vergleichsweise stark reflektierendes Material und ein Radarwellen vergleichsweisen schwach reflektierendes Material umfassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Fahrzeugs anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld eines Fahrzeugs wird das Umfeld mittels einer für elektromagnetische Strahlung sensitiven Umfeldsensorik des Fahrzeugs erfasst, wobei detektiert wird, ob elektromagnetische Strahlung ohne erkennbare Quelle innerhalb eines Sichtfelds der Umfeldsensorik vorliegt, wobei eine Positionsveränderung dieser elektromagnetischen Strahlung detektiert und verfolgt wird, um anhand dessen eine Position und/oder eine erwartete Trajektorie eines hypothetischen, außerhalb des Sichtfelds befindlichen oder durch ein Hindernis verdeckten Verkehrsteilnehmers zu schätzen. Erfindungsgemäß wird als Umfeldsensorik mindestens eine Kamera für sichtbares und/oder infrarotes Licht und/oder mindestens ein LiDAR-Sensor verwendet, wobei eine intramodale und/oder intermodale Erkennung von elektromagnetischer Strahlung in Form von sichtbarem Licht und/oder Infrarot-Licht erfolgt.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren vor, welches verdeckte Fahrzeuge anhand von diesen, insbesondere von deren Sensorik und Scheinwerfern, emittierter elektromagnetischer Strahlung detektiert.
Das Verfahren ermöglicht, Fahrzeuge, die sonst durch die eigene Sensorik nicht aktiv erfasst werden können, vor dem Eintreten ins eigene Sichtfeld zu erkennen. Auf diese Weise kann die Sicherheit des eigenen Fahrzeugs im manuellen und autonomen Betrieb, sowie die Sicherheit anderer Verkehrsteilnehmer erhöht werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Verkehrssituation mit einem Ego-Fahrzeug mit einer Umfeldsensorik, deren Sichtfeld durch Hindernisse eingeschränkt ist, sowie mit einem durch die Hindernisse verdeckten anderen Fahrzeug, und
2 eine schematische Ansicht einer weiteren Verkehrssituation mit einem Ego-Fahrzeug mit einer Umfeldsensorik, deren Sichtfeld durch Hindernisse eingeschränkt ist, sowie mit einem durch die Hindernisse verdeckten anderen Fahrzeug.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 ist eine schematische Ansicht einer Verkehrssituation mit einem Fahrzeug 1, auch Ego-Fahrzeug 1 genannt, das eine Umfeldsensorik aufweist, die in der gezeigten Verkehrssituation ein durch ein oder mehrere Hindernisse 2 eingeschränktes Sichtfeld 3 aufweist. Ein anderes Fahrzeug 4, das durch die Hindernisse 2 verdeckt ist, kann daher nicht direkt durch die Umfeldsensorik detektiert werden. Allerdings gelangt vom anderen Fahrzeug 4 emittierte elektromagnetische Strahlung 5, beispielsweise Licht von einem oder mehreren Scheinwerfern, in das Sichtfeld 3 des Ego-Fahrzeugs 1.
2 ist eine schematische Ansicht einer Verkehrssituation mit einem Fahrzeug 1, auch Ego-Fahrzeug 1 genannt, das eine Umfeldsensorik aufweist, die in der gezeigten Verkehrssituation ein durch ein oder mehrere Hindernisse 2 eingeschränktes Sichtfeld 3 aufweist. Ein anderes Fahrzeug 4, das durch die Hindernisse 2 verdeckt ist, kann daher nicht direkt durch die Umfeldsensorik detektiert werden. Allerdings gelangt vom anderen Fahrzeug 4 emittierte elektromagnetische Strahlung 5, beispielsweise durch einen LiDAR emittierte Infrarot-Strahlung, in das Sichtfeld 3 des Ego-Fahrzeugs 1. Beispielsweise kann der LiDAR des Fahrzeugs 4 als ein rotierender LiDAR oder als ein Flash-LiDAR ausgebildet sein.
In weiteren Ausführungsformen kann auch Radarstrahlung durch einen entsprechenden Sensor detektiert werden. Eine Reflexion von Radarwellen zum Sichtfeld 3 hin kann auch an anderen Verkehrsteilnehmern 4 oder Objekten in der Umgebung stattfinden und so auf andere, verdeckte Verkehrsteilnehmer hinweisen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, durch die Umfeldsensorik des Ego-Fahrzeugs 1 die aktiv emittierte elektromagnetische Strahlung 5 anderer Verkehrsteilnehmer 4, insbesondere Fahrzeuge 4, zu detektieren, da diese vom Ego-Fahrzeug 1 detektiert werden kann, bevor das Fahrzeug 4 selbst in den Erfassungsbereich der Umfeldsensorik des Ego-Fahrzeugs 1 eintritt. Insbesondere kann auch durch das Umfeld reflektierte elektromagnetische Strahlung 5 detektiert werden. Dedizierte Reflektoren sind hierfür nicht erforderlich.
Sobald aktiv emittierte elektromagnetische Strahlung 5 ohne erkennbare Quelle durch die Umfeldsensorik erfasst wird, sieht das Verfahren vor, die Positionsveränderung der emittierten elektromagnetischen Strahlung 5 zu verfolgen, und so die Position anderer Verkehrsteilnehmer 4 zu schätzen, um so das eigene Fahrverhalten anpassen zu können. Dies kann durch klassische Signalverarbeitung aber auch durch lernende Verfahren erfolgen. Eine Erkennung ist sowohl durch die charakteristische Erscheinung der emittierten elektromagnetischen Strahlung 5 auf der Fahrbahn möglich (Kegel beim Scheinwerfer, Kreisformen bei den meisten LiDAREn) als auch durch die Bewegung des Musters. Die Grundannahme ist, dass emittierte elektromagnetische Strahlung 5 immer eine Quelle haben muss. Wenn sich diese zusätzlich bewegt, dann wird sie wahrscheinlich durch ein sich in Bewegung befindliches Objekt emittiert.
Die Umfeldsensorik des Ego-Fahrzeugs 1 umfasst insbesondere mindestens eine Kamera für sichtbares und/oder infrarotes Licht und/oder mindestens einen LiDAR-Sensor, womit auch eine intermodale Detektion ermöglicht wird. Beispielsweise kann infrarotes Licht eines LiDARs auch von einer Infrarot-Kamera detektiert werden. Insbesondere können so auch Reflexionen des infraroten Lichts an einer Fahrbahnoberfläche detektiert werden. Zusätzliche Reflektoren sind nicht erforderlich.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug, Ego-Fahrzeug
2: Hindernis
3: Sichtfeld
4: Verkehrsteilnehmer, Fahrzeug
5: elektromagnetische Strahlung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020005716 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern (4) in einem Umfeld eines Fahrzeugs (1), wobei das Umfeld mittels einer für elektromagnetische Strahlung (5) sensitiven Umfeldsensorik des Fahrzeugs (1) erfasst wird, wobei detektiert wird, ob elektromagnetische Strahlung (5) ohne erkennbare Quelle innerhalb eines Sichtfelds (3) der Umfeldsensorik vorliegt, wobei eine Positionsveränderung dieser elektromagnetischen Strahlung (5) detektiert und verfolgt wird, um anhand dessen eine Position und/oder eine erwartete Trajektorie eines hypothetischen, außerhalb des Sichtfelds (3) befindlichen oder durch ein Hindernis (2) verdeckten Verkehrsteilnehmers (4) zu schätzen, dadurch gekennzeichnet, dass als Umfeldsensorik mindestens eine Kamera für sichtbares und/oder infrarotes Licht und/oder mindestens ein LiDAR-Sensor verwendet wird, wobei eine intramodale und/oder intermodale Erkennung von elektromagnetischer Strahlung (5) in Form von sichtbarem Licht und/oder Infrarot-Licht erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrverhalten des Fahrzeugs (1) entsprechend der Position und/oder Trajektorie des erkannten Verkehrsteilnehmers (4) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung mittels Signalverarbeitung und/oder durch ein lernendes Verfahren erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung anhand einer charakteristischen Erscheinung der elektromagnetischen Strahlung (5) auf einer Fahrbahn und/oder anhand einer Bewegung eines Musters der elektromagnetischen Strahlung (5) erfolgt.