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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs, außerdem bezieht sich diese Erfindung noch auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs sowie auf ein computerlesbares Speichermedium.
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In einigen Ländern oder Regionen ist die Fahrumgebung im Bereich von Kreuzungen kompliziert und wechselhaft, viele Verkehrsteilnehmer versuchen sogar, während einer Rotphase die Kreuzung zu überqueren. In diesem Moment muss der Fahrer nicht nur sinnvoll seine Strecke planen und die Zielfahrspur auswählen, sondern muss gleichzeitig noch die Erkennung von aus verschiedenen Richtungen kommenden Verkehrsteilnehmern vornehmen. Reagiert der Fahrer einmal nicht rechtzeitig oder zögerlich, kommt es leicht zu einer Kollision.
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Aktuell kann ein Fahrer während der Fahrt, wenn es zu einer plötzlichen Gefahrensituation kommt, zwecks Warnung der Umgebung manuell die Ein- oder Ausschaltung der Fahrzeuglichter steuern, jedoch muss bei einer solchen manuellen Steuerungslösung die Betätigung durch den Fahrer persönlich erfolgen, was die Betätigung nicht nur kompliziert macht, sondern auch eine relativ geringe Genauigkeit bedeutet.
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Darüber hinaus wird im aktuellen Stand der Technik auch eine Lösung für eine automatische Steuerung der Fahrzeuglichter vorgebracht, wobei durch Erkennung anderer Fahrzeuge an der Kreuzung die Kollisionsgefahr eingeschätzt und bei Bestehen einer Gefahr ein das Ausstrahlen von Licht durch mindestens eines der Lichter des Fahrzeugs ausgelöst wird, um mithilfe dieser Lichter vor der drohenden Kollision zu warnen. Bei dieser Art der Lösung bleibt jedoch der Status der Verkehrsampel an der Kreuzung unberücksichtigt, was dazu führt, dass die Warnung übermäßig häufig ausgelöst wird, wodurch der Fahrer des Ego-Fahrzeugs sowie die Fahrzeuge in der Umgebung unnötig gestört werden.
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Vor diesem Hintergrund soll eine verbesserte Lösung zur Steuerung der Fahrzeuglichter bereitgestellt werden, um in einem Kreuzungsszenarium den Leuchtstatus der Lichter auf intelligentere Weise zu steuern und folglich präziser vor der entsprechenden Gefahr zu warnen.
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Das Ziel dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs, einer Vorrichtung zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs sowie eines computerlesbaren Speichermediums, um zumindest einen Teil der gemäß dem aktuellen Stand der Technik bestehenden Probleme zu lösen.
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Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs vorgebracht, wobei das besagte Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- S1: Wenn das Fahrzeug gleich den Kreuzungsbereich erreichen wird, Erfassung des Status der Verkehrsampel an dem besagten Kreuzungsbereich;
- S2: Wenn der Status der Verkehrsampel eine festgelegte Bedingung erfüllt, Beurteilung der Gefahr einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Verkehrsteilnehmer beim Überqueren des Kreuzungsbereichs;
- S3: Steuerung des Leuchtstatus der Lichter des besagten Fahrzeugs anhand des besagten Beurteilungsergebnisses, um zu erreichen, mithilfe des Leuchtstatus der besagten Lichter den anderen Verkehrsteilnehmer zu warnen.
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Diese Erfindung beinhaltet insbesondere das folgende technische Konzept: Durch die Bereitstellung dieser flexiblen und intelligenten Lösung zur Lichter-Steuerung kann erreicht werden, dass sich der Leuchtstatus der Lichter automatisch an komplizierte und wechselhafte Fahrumgebungen anpassen kann, so dass andere Fahrzeuge rechtzeitig aufmerksam gemacht werden können, was vermeidbare Fahrzeugkollisionen reduziert. In Szenarien, in denen sich mehrere Fahrzeuge kreuzen, ist es vorteilhaft, die Kollisionsgefahr unter Berücksichtigung des Status der Verkehrsampel einzuschätzen, so dass die Bedingungen für die Auslösung der Warnung durch die Lichter, was die Verkehrsregeln betrifft, sinnvoll gefiltert werden, um so eine unnötige visuelle Störung der Fahrzeuge in der Umgebung zu reduzieren.
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Wahlweise umfasst in dem besagten Schritt S3 die Steuerung des Leuchtstatus der Lichter des besagten Fahrzeugs anhand des Beurteilungsergebnisses Folgendes:
- Wenn das besagte Beurteilungsergebnis besagt, dass die Gefahr einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Verkehrsteilnehmer einen Gefahrenschwellenwert überschreitet, werden die Lichter des Fahrzeugs gesteuert, mindestens einen der nachfolgenden Punkte auszuführen:
- - Aktivierung des Ausstrahlens von Licht durch die Lichter des Fahrzeugs;
- - Steuerung der Lichter in den Blinkstatus;
- - Änderung des Beleuchtungsbereichs des von den Lichtern ausgestrahlten Lichts;
- - Erhöhung der Helligkeit des von den Lichtern ausgestrahlten Lichts; und/oder
- - Steuerung des Beleuchtungsmodus der Lichter, um vom Abblendlicht-Modus in den Fernlicht-Modus umzuschalten.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S1 noch Folgendes:
- Erfassung der gewünschten Fahrtrichtung des Fahrzeugs im Kreuzungsbereich, wobei nur dann, wenn die gewünschte Fahrtrichtung besagt, dass das Fahrzeug geradeaus über den Kreuzungsbereich zu fahren beabsichtigt, der Status der Verkehrsampel erfasst wird; und/oder
- wobei das Erfüllen einer festgelegten Bedingung in Bezug auf den Status der Verkehrsampel Folgendes umfasst: Der Status der Verkehrsampel besagt, dass das Fahrzeug im Kreuzungsbereich in der gewünschten Fahrtrichtung fahren kann.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S1 Folgendes:
- Aufnahme eines Bildes der Verkehrsampel mithilfe einer Fahrzeugkamera und Feststellung des Status der Verkehrsampel mittels Bilderkennungstechnik; und/oder Erhalt des Status der Verkehrsampel von der Verkehrsampel, einem anderen Verkehrsteilnehmer und/oder einer Road-Side-Unit.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S2 Folgendes:
- Überprüfung der Wahrscheinlichkeit einer räumlich-zeitlichen Überschneidung der Fahrstrecke des Fahrzeugs im Kreuzungsbereich mit der Bewegungsstrecke eines anderen Verkehrsteilnehmers; und
- Bestimmung der Kollisionsgefahr in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit einer räumlich-zeitlichen Überschneidung.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S2 Folgendes:
- Erkennung der Absicht eines sich aus einer anderen Fahrtrichtung als der aktuellen Fahrtrichtung des besagten Fahrzeugs nähernden anderen Verkehrsteilnehmers, im Kreuzungsbereich unter Verletzung der Verkehrsregeln, insbesondere unter Verletzung der Anzeige der Verkehrsampel, zu fahren; und
- Bestimmung der Kollisionsgefahr in Abhängigkeit von der Erkennung der besagten Fahrabsicht.
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Wahlweise wird in dem besagten Schritt S3 nur in Bezug auf die folgenden Verkehrsteilnehmer die Gefahr einer Kollision mit dem Fahrzeug beurteilt:
- Ein anderes Fahrzeug, das in der zur aktuellen Fahrtrichtung des besagten Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung fährt und die Absicht hat, im Kreuzungsbereich links abzubiegen;
- andere Fahrzeuge oder Fußgänger, die in Querrichtung zu dem besagten Fahrzeug den Kreuzungsbereich überqueren; und
- ein anderes Fahrzeug, das sich durch Rechtsabbiegen in die aktuelle Fahrspur des besagten Fahrzeugs einfädeln möchte.
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Wahlweise umfasst das besagte Verfahren noch den folgenden Schritt:
- In Abhängigkeit des Ergebnisses der besagten Beurteilung Ausgabe in visueller, akustischer und/oder haptischer Form eines Warnsignals an den Fahrer des besagten Fahrzeugs in Bezug auf andere Verkehrsteilnehmer.
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Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die besagte Vorrichtung zur Umsetzung des besagten Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung verwendet wird und die besagte Vorrichtung Folgendes umfasst:
- Ein Erfassungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es, wenn das Fahrzeug gleich den Kreuzungsbereich erreichen wird, den Status der Verkehrsampel in dem besagten Kreuzungsbereich erfassen kann;
- ein Beurteilungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es, wenn der Status der Verkehrsampel eine festgelegte Bedingung erfüllt, die Gefahr einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Verkehrsteilnehmer beim Überqueren des Kreuzungsbereichs beurteilen kann;
- ein Steuermodul, das so konfiguriert ist, dass es den Leuchtstatus der Lichter des besagten Fahrzeugs anhand des besagten Beurteilungsergebnisses steuern kann, um zu erreichen, mithilfe des Leuchtstatus der besagten Lichter die anderen Verkehrsteilnehmer zu warnen.
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Gemäß einem dritten Aspekt dieser Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, wobei auf dem besagten Speichermedium ein Computerprogramm gespeichert ist und das besagte Computerprogramm, wenn es auf einem Computer läuft, dazu dient, das besagte Verfahren gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung umzusetzen.
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Im Folgenden wird diese Erfindung durch Heranziehen von Figuren näher beschrieben, so dass das Prinzip, die Besonderheiten und die Vorteile besser verstanden werden können. Übersicht über die Figuren:
- 1 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
- 2 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
- 3 zeigt ein Flussdiagramm von zwei Verfahrensschritten aus 2; und
- 4 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung des Verfahrens gemäß dieser Erfindung in einem beispielhaften Anwendungsszenarium.
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Um das mit dieser Erfindung zu lösende technische Problem, die technische Lösung sowie die vorteilhaften technischen Auswirkungen noch deutlicher zu erläutern, wird diese Erfindung im Folgenden mithilfe der beigefügten Figuren und mehrerer beispielhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass mit der hier erfolgenden Beschreibung der konkreten Ausführungsbeispiele diese Erfindung lediglich erläutert werden soll und sie keinesfalls zur Einschränkung des Schutzbereichs dieser Erfindung dient.
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1 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
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Wie in 1 zu sehen, verfügt das Fahrzeug 100 über die Vorrichtung 1 gemäß dieser Erfindung. Hierbei umfasst das Fahrzeug 100 beispielsweise noch ein Panorama-Erfassungssystem, bestehend aus einer Frontsichtkamera 11, einer linken Seitensichtkamera 12, einer Rücksichtkamera 13 und einer rechten Seitensichtkamera 14, einen Radarsensor 15 sowie einen Lidar-Radarsensor 16. Mithilfe dieser fahrzeugeigenen Umgebungssensoren kann das Fahrzeug 100 beispielsweise verschiedene Funktionen, wie Rückfahrassistenz, Hinderniserkennung und Erkennung des Straßenaufbaus etc., ausführen, um teilautonomes oder vollautonomes Fahren zu unterstützen. Darüber hinaus umfasst das Fahrzeug 100 beispielsweise noch eine auf Telematik basierende Kommunikationsschnittstelle 17 sowie eine Ortungs- und Navigationseinheit 18. Mithilfe der Kommunikationsschnittstelle 17 können von anderen Verkehrsteilnehmern, grundlegenden Infrastrukturen und/oder Straßenüberwachungsplattformen Verkehrsinformationen empfangen werden und außerdem die vom Fahrzeug 100 gesammelten Informationen mit anderen Verkehrsteilnehmern geteilt werden. Mithilfe der Ortungs- und Navigationseinheit 18 kann in Echtzeit die Position des Fahrzeugs auf der digitalen Karte bestimmt werden und können so Informationen zu Landmarken in der Fahrzeugumgebung in Erfahrung gebracht werden. Hierbei ist zu beachten, dass das Fahrzeug 100 neben den in 1 dargestellten Sensoren außerdem noch andere Arten und Anzahlen von Sensoren umfassen kann, wozu von dieser Erfindung keine konkrete Einschränkung vorgenommen wird.
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Um in unterschiedlichen Fahrumgebungen den Leuchtstatus der Lichter 41, 42 des Fahrzeugs 100 zu steuern, umfasst die Vorrichtung 1 beispielsweise ein Erfassungsmodul 10, ein Beurteilungsmodul 20 und ein Steuermodul 30.
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Das Erfassungsmodul 10 dient dazu, wenn das Fahrzeug 100 gleich einen Kreuzungsbereich erreichen wird, den Status der Verkehrsampel in dem besagten Kreuzungsbereich zu erfassen. Um das Verkehrsszenarium zu verstehen, in dem sich das Fahrzeug 100 befindet, und entsprechende Informationen zum Status der Verkehrsampel zu erfassen, ist das Erfassungsmodul 10 beispielsweise mit einem Navigationsgerät 18 verbunden oder umfasst ein solches, das von den einzelnen fahrzeugeigenen Sensoren, dem GPS-Gerät, einer digitalen Karteneinheit etc. Informationen empfängt, um so die Position des Fahrzeugs 100 auf der Karte zu ermitteln. Anschließend kann das Erfassungsmodul 10 anhand der ermittelten eigenen Position und der im Vorfeld geplanten Fahrstrecke beurteilen: ob sich das Fahrzeug 100 einem Kreuzungsbereich nähert oder bereits in einem befindet und ob das Fahrzeug 100 in diesem Kreuzungsbereich geradeauszufahren oder abzubiegen plant. Das Erfassungsmodul 10 ist beispielsweise noch mit einer Frontsichtkamera 11 verbunden, um Bilder von der Straßenumgebung vor dem Fahrzeug 100 zu empfangen, und erkennt mithilfe trainierter maschineller Lernmodelle (Objektklassifizierer und/oder künstliches neuronales Netz) in diesen Bildern die Verkehrsampel. Mithilfe geeigneter Bilderkennungsalgorithmen kann das Erfassungsmodul 10 anhand von vordefinierten Informationen zu Umriss, Farbe und Helligkeit den Anzeigestatus der Verkehrsampel erkennen. Darüber hinaus ist das Erfassungsmodul 10 beispielsweise noch mit einer Kommunikationsschnittstelle 17 verbunden, so dass es von anderen Verkehrsteilnehmern in der Umgebung, Road-Side-Units oder Straßenüberwachungsplattformen Informationen zum Status der Verkehrsampel empfangen kann.
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Das Beurteilungsmodul 20 dient dazu, wenn der Status der Verkehrsampel eine festgelegte Bedingung erfüllt, die Gefahr einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Verkehrsteilnehmer beim Überqueren des Kreuzungsbereichs zu beurteilen. Hierzu ist das Beurteilungsmodul 20 beispielsweise mit der Frontsichtkamera 11 und den Seitensichtkameras 12, 14 des Fahrzeugs 100 verbunden, so dass es mithilfe von Bilderkennungsalgorithmen Verkehrsteilnehmer im Kreuzungsbereich erkennen und die Verhaltensabsicht dieser Verkehrsteilnehmer beurteilen kann. Darüber hinaus ist das Beurteilungsmodul 20 beispielsweise noch mit dem Radarsensor 15 und dem Lidar-Radarsensor 16 des Fahrzeugs 100 verbunden, so dass es beispielsweise das Bilderkennungsergebnis mithilfe von abstandsbezogenen Erfassungsergebnissen das Bilderkennungsergebnis überprüfen oder ergänzen kann. Um anhand des Bewegungszustands des Fahrzeugs 100 selbst die Kollisionsgefahr zu beurteilen, ist das Beurteilungsmodul 20 beispielsweise noch mit den Bewegungszustand erfassenden Sensoren des Fahrzeugs 100 (nicht konkret dargestellt) verbunden, umfassend beispielsweise Radgeschwindigkeitssensor, Beschleunigungssensor oder Trägheitssensor, so dass unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit, der Beschleunigung, der Bewegungsrichtung und des geografischen Standorts etc. des Fahrzeugs 100 selbst die minimale Zeit bis zur Kollision und die kürzeste Distanz bis zur Kollision zwischen dem Fahrzeug 100 und einem anderen Verkehrsteilnehmer berechnet werden können.
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Das Steuermodul 30 dient dazu, anhand des Beurteilungsergebnisses des Beurteilungsmoduls 20 den Leuchtstatus der Lichter 41, 42 des Fahrzeugs 100 zu steuern, um zu erreichen, mithilfe des Leuchtstatus der Lichter 41, 42 andere Verkehrsteilnehmer zu warnen. Hierzu empfängt das Steuermodul 30 beispielsweise vom Beurteilungsmodul 20 das Beurteilungsergebnis in Bezug auf die Kollisionsgefahr und generiert ein Steuerungssignal zur Steuerung der Lichter 41, 42 des Fahrzeugs 100. Auf diese Weise können die Lichter 41, 42 des Fahrzeugs 100 unter verschiedenen Fahrbedingungen und angesichts von Gefahrensituationen gesteuert werden, in geeigneter Weise zu leuchten. Im Ausführungsbeispiel aus 1 sind die Lichter 41, 42 des Fahrzeugs 100 als Frontscheinwerfer des Fahrzeugs 100 dargestellt, es ist jedoch auch möglich, dass diese seitlich oder oben am Fahrzeug 100 installierte Leuchteinrichtungen umfassen. Diese Erfindung soll keine konkrete Einschränkung bezüglich Form, Anzahl, Aufbau und Montageposition der zu steuernden Lichter 41, 42 vornehmen.
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Hierbei ist zu beachten, dass die einzelnen Submodule 10, 20 und 30 der Vorrichtung 1 in 1 zwar als Kommunikationsschnittstellen dargestellt und mit den einzelnen Sensoren oder Ausführungsmechanismen verbunden sind, es aber dennoch auch möglich ist, dass diese Module 10, 20 und 30 direkt als die vorgenannten fahrzeugeigenen Sensoren und Ausführungsmechanismen konstruiert sind oder diese umfassen.
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2 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Steuerung der Lichter eines Fahrzeugs gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Dieses Verfahren umfasst beispielhaft die Schritte S1 bis S3, optional kann es außerdem noch Schritt S4 umfassen, und die dargestellten Verfahrensschritte können beispielsweise bei Verwendung einer Vorrichtung 1 gemäß 1 umgesetzt werden.
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In Schritt S1 wird, wenn das Fahrzeug gleich einen Kreuzungsbereich erreichen wird, der Status der Verkehrsampel in dem besagten Kreuzungsbereich erfasst.
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Im Sinne dieser Erfindung kann, dass „das Fahrzeug gleich den Kreuzungsbereich erreichen wird“, als folgende Situationen verstanden werden: Der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Kreuzungsbereich ist kleiner als ein festgelegter Schwellenwert für den Abstand oder das Fahrzeug hat bereits die Haltelinie vor der Kreuzung erreicht und wird, wenn es weiter geradeaus fährt, die Haltelinie überfahren und in den Kreuzungsbereich einfahren. Ob das Fahrzeug aktuell bereits den Kreuzungsbereich erreicht hat, kann in Abhängigkeit vom erforderlichen Zeitpunkt der Auslösung des Warnmechanismus und der Präferenz des Nutzers anhand verschiedener Beurteilungskriterien bestimmt werden.
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Zur Realisierung der Erkennung eines solchen Verkehrsszenariums können beispielsweise mittels Bilderkennungstechnik in mithilfe der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildern der Straßenumgebung Merkmale in Zusammenhang mit einem Kreuzungsbereich erkannt werden (beispielsweise Zebrastreifen, Haltelinie am Ende der Fahrspur, Verkehrsampel etc.). Außerdem kann auch auf Grundlage der GPS-Standortdaten des Fahrzeugs und von Karteninformationen bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug gerade einem Kreuzungsbereich nähert. Und wenn darüber hinaus die Navigationsfunktion des Fahrzeugs eingeschaltet ist, dann kann auch anhand des Verlaufs der Navigationsstrecke beurteilt werden, ob das Fahrzeug einen Kreuzungsbereich überfahren wird.
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Zwecks Vornahme der Erfassung des Status der Verkehrsampel können beispielsweise in Echtzeit von der Fahrzeugkamera Bilder der Straßenumgebung vor dem Fahrzeug empfangen werden und mittels Bilderkennungstechnik darin die Verkehrsampel und ihr entsprechender Helligkeits-/Farbstatus erkannt werden, woraus sich wiederum auf die Signalphase der Verkehrsampel schließen lässt. Darüber hinaus ist es auch denkbar, in Kombination mit einer lokalen hochpräzisen Karte des Fahrzeugs oder mittels V2X-Technik von einem anderen Fahrzeug oder einer Road-Side-Unit den Echtzeit-Signalstatus der Verkehrsampel zu empfangen.
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Im Sinne dieser Erfindung meint „Status der Verkehrsampel“ insbesondere den Leuchtstatus der Verkehrsampel, der im einfachsten Falle beispielsweise Folgendes umfasst: Die aktuelle Farbe der Verkehrsampel zeigt Verkehr freigegeben (beispielsweise grün) oder Halt (beispielsweise rot) an. Zusätzlich umfassen diese Statusinformationen beispielsweise noch die Verkehrsampel-Fahrspur-Entsprechung, so gibt diese Statusinformation beispielsweise noch Folgendes an: Die Verkehrsampel bezieht sich auf eine einspurige Straße oder auf eine mehrspurige Straße oder die Verkehrsampel bezieht sich auf eine Geradeausspur oder auf eine Abbiegespur.
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Darüber hinaus kann in Schritt S1 vor Erfassung des Status der Verkehrsampel noch die gewünschte Fahrtrichtung des Fahrzeugs im Kreuzungsbereich erfasst werden und nur dann, wenn diese gewünschte Fahrtrichtung besagt, dass das Fahrzeug geradeaus über den Kreuzungsbereich zu fahren beabsichtigt, wird der Status der Verkehrsampel erfasst. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass die Fahrabsicht des Fahrzeugs genutzt werden kann, um Szenarien für die Auslösung der Warnung weiter zu filtern, da die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Fahrstrecke des Fahrzeugs mit der anderer Fahrzeuge überschneidet, am größten ist, wenn es geradeaus über die Kreuzung fährt, so dass durch schwerpunktmäßiges Berücksichtigen dieses Fahrszenariums die Anzahl an Fehlauslösungen der Fahrzeuglicht-Warnung weiter reduziert werden kann, wodurch unnötige visuelle Störungen des Straßenverkehrs vermieden werden.
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In Schritt S2 wird, vorausgesetzt, der Status der Verkehrsampel erfüllt die festgelegte Bedingung, die Gefahr einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Verkehrsteilnehmer beim Überqueren des Kreuzungsbereichs beurteilt.
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Das Erfüllen einer festgelegten Bedingung in Bezug auf den Status der Verkehrsampel umfasst beispielsweise Folgendes: Der Status der Verkehrsampel besagt, dass das Fahrzeug im Kreuzungsbereich in der gewünschten Fahrtrichtung fahren kann.
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Zur Umsetzung der Beurteilung in Bezug auf die Kollisionsgefahr können mithilfe der Fahrzeugkamera Bilder vom Kreuzungsbereich aufgenommen und darin das Vorhandensein bestimmter Arten von Verkehrsteilnehmern erkannt werden. Anschließend wird beispielsweise anhand der Daten zum Bewegungszustand des Fahrzeugs selbst sowie des Ergebnisses der Verfolgung der Bewegung anderer Verkehrsteilnehmer in Bezug auf die kürzeste Distanz bis zur Kollision und/oder die minimale Zeit bis zur Kollision die Größe der Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und anderen Fahrzeugen eingeschätzt. Diese Kollisionsgefahr kann beispielsweise in Prozent ausgedrückt vorliegen.
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In Schritt S3 wird der Leuchtstatus der Lichter des besagten Fahrzeugs anhand des besagten Beurteilungsergebnisses gesteuert, um zu erreichen, mithilfe des Leuchtstatus der besagten Lichter die anderen Verkehrsteilnehmer zu warnen. Wird beispielsweise in Schritt S2 geurteilt, dass die Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer größer ist als ein Gefahrenschwellenwert, dann können die Lichter des Fahrzeugs gesteuert werden, mindestens eine der nachfolgenden Betätigungen auszuführen:
- - Aktivierung des Ausstrahlens von Licht durch die Lichter des Fahrzeugs;
- - Steuerung der Lichter in den Blinkstatus;
- - Änderung des Beleuchtungsbereichs des von den Lichtern ausgestrahlten Lichts;
- - Erhöhung der Helligkeit des von den Lichtern ausgestrahlten Lichts; und/oder
- - Steuerung des Beleuchtungsmodus der Lichter, um vom Abblendlicht-Modus in den Fernlicht-Modus umzuschalten.
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Außerdem kann in diesem Schritt entsprechend der Änderung des Grads der Kollisionsgefahr der Leuchtstatus der Lichter des Fahrzeugs dynamisch angepasst werden. Wird beispielsweise nach bereits erfolgtem Auslösen der Blinkfunktion der Fahrzeuglichter zwecks Warnung der Umgebung festgestellt, dass die Gefahr einer Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer noch nicht geringer geworden ist, kann beispielsweise entsprechend der Zunahme des Gefahrengrads ferner die Intensität, mit der die Fahrzeuglichter strahlen, erhöht werden, um in deutlicherer Weise die Aufmerksamkeit des anderen Verkehrsteilnehmers zu erregen.
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3 zeigt ein Flussdiagramm von zwei Verfahrensschritten aus 2. In diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst Schritt S2 des Verfahrens aus 2 beispielsweise die Schritte S21-S26, der Verfahrensschritt S3 umfasst beispielsweise die Schritte S31-S32.
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In Schritt S21 wird überprüft, ob der Status der Verkehrsampel im Kreuzungsbereich die festgelegte Bedingung erfüllt. Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug geradeaus über den Kreuzungsbereich zu fahren beabsichtigt und die Verkehrsampel an dieser Kreuzung anzeigt, dass die Geradeausfahrt freigegeben ist (das heißt, dass das auf die Geradeausspur bezogene Signal der Verkehrsampel grün anzeigt), folglich bestimmt, dass der Status dieser Verkehrsampel die festgelegte Bedingung erfüllt.
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Wird festgestellt, dass der Status der Verkehrsampel die festgelegte Bedingung nicht erfüllt, dann bedeutet das, dass sich das Fahrzeug zwar einem Kreuzungsbereich nähert, dass das Fahrzeug aufgrund der Rotphase jedoch sehr wahrscheinlich vor der Kreuzung anhalten muss und dass, während das Fahrzeug an der roten Ampel hält, das Fahrzeug unabhängig von der Verhaltensabsicht der anderen Fahrzeuge oder Fußgänger durch diese nicht beeinflusst wird. Folglich ist es in einer solchen Situation nicht erforderlich, eine Warnung an die Umgebung zu senden. Demzufolge können die Fahrzeuglichter des Fahrzeugs in Schritt S22 gesteuert werden, den aktuellen Leuchtstatus beizubehalten, und es kann dann in Schritt S21 diese Beurteilung fortgesetzt werden.
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Erfüllt der Status der Verkehrsampel die festgelegte Bedingung nicht, so können in Schritt S23 mithilfe der Fahrzeugkamera Bilder der Straßenumgebung vor dem Fahrzeug aufgenommen werden und mittels Bilderkennungstechnik in diesen Bildern Fahrzeuge oder Fußgänger mit einer bestimmten Verhaltensabsicht erkannt werden.
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In Schritt S24 wird überprüft, ob in den mithilfe der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildern Verkehrsteilnehmer mit den folgenden Verhaltensabsichten sind:
- - ein anderes Fahrzeug, das in der zur aktuellen Fahrtrichtung des besagten Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung fährt und die Absicht hat, im Kreuzungsbereich links abzubiegen;
- - andere Fahrzeuge oder Fußgänger, die in Querrichtung zu dem besagten Fahrzeug den Kreuzungsbereich überqueren;
- - ein anderes Fahrzeug, das sich durch Rechtsabbiegen in die aktuelle Fahrspur des besagten Fahrzeugs einfädeln möchte.
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Zum Beispiel wird, wenn mittels Bilderkennungstechnik oder Fusion mehrerer Sensoren das Eintreten der nachfolgenden Situationen erkannt wird, das Vorhandensein der oben genannten Verhaltensabsichten festgestellt:
- - Erfassung, ob der linke Blinker des entgegenkommenden Fahrzeugs eingeschaltet ist und/oder ob sich das besagte Fahrzeug auf der Linksabbiegespur befindet;
- - Erfassung, ob der rechte Blinker des von der rechten Fahrspur in den Kreuzungsbereich einfahrenden Fahrzeugs eingeschaltet ist; und/oder
- - Erfassung, ob Fußgänger am Zebrastreifen warten oder gerade auf dem Zebrastreifen die Straße überqueren.
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Befinden sich in den von dem Kreuzungsbereich aufgenommenen Bildern keine anderen Verkehrsteilnehmer mit den vorgenannten Verhaltensabsichten, dann kann direkt in Schritt S32 nicht die Fahrzeuglicht-Warnfunktion ausgelöst werden.
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Werden andere Verkehrsteilnehmer mit den vorgenannten Verhaltensabsichten erfasst, dann wird in Schritt S25 in Bezug auf diese Verkehrsteilnehmer eine Bewegungseinschätzung und Streckenverfolgung vorgenommen und darauf basierend die Kollisionsgefahr zwischen ihnen und dem Ego-Fahrzeug berechnet.
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Zum Beispiel kann die Wahrscheinlichkeit einer räumlich-zeitlichen Überschneidung der Fahrstrecke des Fahrzeugs im Kreuzungsbereich mit der Bewegungsstrecke eines anderen Verkehrsteilnehmers überprüft und anschließend die Kollisionsgefahr in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit einer räumlich-zeitlichen Überschneidung bestimmt werden. Hierbei ist „räumlich-zeitliche Überschneidung“ nicht nur als räumliche Überkreuzung oder Überschneidung der Fahrstrecke des Fahrzeugs mit der Bewegungsstrecke eines anderen Verkehrsteilnehmers zu verstehen, sondern bedeutet außerdem, dass das Fahrzeug und der andere Verkehrsteilnehmer die Stelle der räumlichen Überkreuzung gleichzeitig erreichen. Beispielsweise kann basierend auf den bereits beobachteten Bewegungsinformationen und Standortinformationen der anderen Verkehrsteilnehmer ihre Bewegungsstrecke in einem bestimmten Zeitabschnitt in der Zukunft vorhergesagt werden, woraufhin dann die als Grundlage dienenden Beobachtungsdaten mit gleitendem Zeitfenster kontinuierlich ersetzt werden, so dass die vorhergesagte Bewegungsstrecke in Echtzeit aktualisiert werden kann.
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Als ein weiteres Beispiel kann außerdem die Absicht eines sich aus einer anderen Fahrtrichtung als der aktuellen Fahrtrichtung des besagten Fahrzeugs nähernden anderen Verkehrsteilnehmers, im Kreuzungsbereich unter Verletzung der Verkehrsregeln, insbesondere unter Verletzung der Anzeige der Verkehrsampel zu fahren, erkannt werden, woraufhin dann die Kollisionsgefahr in Abhängigkeit von der Erkennung der besagten Fahrabsicht bestimmt wird. Wird beispielsweise erkannt, dass das entgegenkommende Fahrzeug an der Kreuzung nach links abzubiegen beabsichtigt, aber durch weitere Beobachtung festgestellt, dass sich das linksabbiegende Fahrzeug nicht weiter nach vorne bewegt hat, sondern weiter auf der Linksabbiegespur wartet, so kann diesem linksabbiegenden Fahrzeug ein relativ geringer Gefahrenfaktor zugeordnet werden. Dementsprechend wird, wenn erkannt wird, dass sich in Querrichtung zum Fahrzeug Fußgänger auf dem Zebrastreifen befinden und diese Fußgänger, wenn die entsprechende Verkehrsampel bereits in die Rotphase wechselt, immer noch weiter die Straße überqueren, diesen Fußgängern ein relativ hoher Gefahrenfaktor zugeordnet.
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In diesem Schritt ist es auch denkbar, unter Berücksichtigung mehrerer Faktoren (Wahrscheinlichkeit einer räumlich-zeitlichen Überschneidung, ob Verkehrsteilnehmer die Verkehrsregeln verletzen, Fahrgeschwindigkeit der Verkehrsteilnehmer) die Kollisionsgefahr in gewichteter Weise zu berechnen.
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In Schritt S26 wird überprüft, ob die Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer größer ist als ein Gefahrenschwellenwert. Dieser Gefahrenschwellenwert kann beispielsweise empirisch oder als Ergebnis maschinellen Lernens vordefiniert sein und kann auch in Abhängigkeit von der konkreten Situation des Verkehrsszenariums angepasst werden.
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Wird festgestellt, dass die Kollisionsgefahr den Gefahrenschwellenwert überschreitet, so kann in Schritt S31 ein Steuerungssignal zur Steuerung der Lichter des Fahrzeugs generiert werden, um durch Steuerung des Leuchtstatus der Fahrzeuglichter andere Verkehrsteilnehmer auf das Ego-Fahrzeug aufmerksam zu machen.
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Wird festgestellt, dass die Kollisionsgefahr unter dem Gefahrenschwellenwert liegt, so muss in Schritt S32 keine Steuerung des Leuchtstatus der Fahrzeuglichter erfolgen, um die Warnfunktion auszulösen, so dass die Fahrzeuglichter beispielsweise weiter im aktuellen Leuchtstatus belassen werden.
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4 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung des Verfahrens gemäß dieser Erfindung in einem beispielhaften Anwendungsszenarium.
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In dem Szenarium aus 4 fährt das Fahrzeug 100 gerade auf der ersten Straße 501 und erreicht bald den Kreuzungsbereich 500. In diesem Ausführungsbeispiel beabsichtigt das Fahrzeug 100 beispielsweise geradeaus über diesen Kreuzungsbereich 500 zu fahren und nach dem Überfahren des Kreuzungsbereichs 500 auf der vierten Straße 504 weiterzufahren, wobei sich diese vierte Straße 504 und die erste Straße 501 in der gleichen Richtung erstrecken. Darüber hinaus bemerkt es noch das sich aus der entgegengesetzten Richtung dem Ego-Fahrzeug 100 nähernde erste Fahrzeug 201, wobei dieses erste Fahrzeug 201 beabsichtigt, durch Linksabbiegen am Kreuzungsbereich 500 auf die in Querrichtung verlaufende zweite Straße 502 zu wechseln und dort weiterzufahren. Auf der quer zur ersten Straße 501 verlaufenden dritten Straße 503 gibt es noch ein zweites Fahrzeug 202, wobei dieses zweite Fahrzeug 202 gerade nach rechts abbiegen möchte, um sich nach dem Überqueren des Kreuzungsbereichs 500 in die vierte Straße 504 einzufädeln und dort weiterzufahren. Darüber hinaus befindet sich nicht weit vor dem Fahrzeug 100 noch ein gerade die Straße überquerender Fußgänger 203. In diesem Szenarium nähern sich das Ego-Fahrzeug 100, das erste Fahrzeug 201, das zweite Fahrzeug 202 und der Fußgänger 203 jeweils aus unterschiedlichen Richtungen einander und erreichen beispielsweise alle bald den Kreuzungsbereich 500.
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Zunächst erfasst das Ego-Fahrzeug 100 mithilfe fahrzeugeigener Sensoren die Verkehrsampel 300 im Kreuzungsbereich 500 und erfährt durch Bilderkennung: dass der Status der der ersten Straße 501 zugeordneten ersten Verkehrsampel 300 für den Geradeaus-Verkehr Verkehr freigegeben (Grünphase) angibt. Zudem werden ferner mittels Bilderkennungstechnik oder mittels Fahrzeug-Telematik Informationen zum Status der anderen Verkehrsampeln 301, 302 erfasst, wobei diese beiden Verkehrsampeln 301, 302 beispielsweise der sechsten Straße 506 beziehungsweise der fünften Straße 505 zugeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel gibt die Verkehrsampel 301 an, dass die Geradeausfahrt auf der sechsten Straße 506 nicht freigegeben ist (Rotphase), und die Verkehrsampel 302 gibt an, dass das Linksabbiegen auf der fünften Straße 505 nicht freigegeben ist (Rotphase).
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Im Anschluss erfasst das Ego-Fahrzeug 100 beispielsweise weiter mithilfe fahrzeugeigener Sensoren die Straßenumgebung vor dem Fahrzeug und erkennt sich aus verschiedenen Richtungen dem Ego-Fahrzeug 100 nähernde andere Verkehrsteilnehmer 201, 202, 203. In diesem beispielhaften Szenarium beobachtet das Ego-Fahrzeug 100, dass das erste Fahrzeug 201 und das zweite Fahrzeug 202 jeweils eine von ihrer ursprünglichen Fahrtrichtung abweichende Fahrstreckenrichtung haben und dass der linke Blinker des ersten Fahrzeugs 201 eingeschaltet ist, und stellt außerdem fest, dass das erste Fahrzeug 201 bereits in den Abbiege-Wartebereich 510 eingefahren ist. Basierend auf diesen visuellen Merkmalen kann geurteilt werden, dass das erste Fahrzeug 201 und das zweite Fahrzeug 202 eine Abbiegeabsicht haben und dass ihre Abbiegeabsicht dazu führt, dass sie beide die aktuelle Fahrspur des Ego-Fahrzeugs 100 überqueren müssen, um ihre Zielfahrspur erreichen zu können. Des Weiteren wird noch Folgendes erkannt: Obwohl die Verkehrsampel 301 anzeigt, dass die Geradeausfahrt auf der sechsten Straße 506 nicht freigegeben ist, geht der Fußgänger 203 dennoch immer noch während der Rotphase weiter über den Zebrastreifenbereich.
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In einer solchen Situation wird in Bezug auf die anderen Verkehrsteilnehmer 201, 202, 203 eine den Gefahrenschwellenwert überschreitende Kollisionsgefahr ermittelt, so dass folglich die Frontscheinwerfer des Fahrzeugs 100 vom ausgeschalteten in den blinkenden Zustand gesteuert werden können, um dafür zu sorgen, dass die Lichtstrahlen 110 der Frontscheinwerfer den vorausliegenden Bereich erreichen. Auf diese Weise wird der Boden des Kreuzungsbereichs 500 von den Lichtstrahlen 110 zumindest teilweise beleuchtet, so dass, wenn die anderen Verkehrsteilnehmer 201, 202, 203 in Richtung des von den Lichtstrahlen beleuchteten Bereichs fahren, dieses Warnsignal sehen können und auf das Näherkommen des Ego-Fahrzeugs 100 aufmerksam werden, so dass sie rechtzeitig Sicherheitsmaßnahmen ergreifen können, um eine Kollision zu verhindern. Parallel dazu kann noch mithilfe der Anzeigeeinheit oder Lautsprecher im Fahrzeug 100 eine Warnmeldung „Achtung! Vorne auf der Kreuzung befinden sich gerade den Kreuzungsbereich überquerende Fahrzeuge oder Fußgänger“ gesendet werden, um den Fahrer des Fahrzeugs 100 auf die Gefahrensituation aufmerksam zu machen. Zwar wurden hier detailliert spezifische Ausführungsbeispiele dieser Erfindung beschrieben, diese wurden jedoch lediglich zum Zwecke der Erläuterung angeführt und dürfen nicht als den Schutzbereich dieser Erfindung einschränkend erachtet werden. Unter der Voraussetzung, dass der Kerngedanke und der Bereich dieser Erfindung nicht verlassen werden, können jedwede Arten von Ersetzungen, Änderungen und Modifikationen erdacht werden.
