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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich, außerdem bezieht sich diese Erfindung noch auf eine Vorrichtung zur Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich.
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Im Zuge der Weiterentwicklung der Fahrzeugintelligenz sind immer mehr Fahrzeuge mit einer Funktion des automatisierten Fahrens und/oder einer Fahrerassistenzfunktion ausgestattet, in einigen besonderen Fahrumgebungen steht die Funktion des automatisierten Fahrens jedoch immer noch vor Herausforderungen. Wenn ein Fahrzeug unter einer Überführung, an der Einmündung einer schmalen Straße oder in einer Gasse abbiegt oder wendet, verursachen feste Strukturen, wie Brückenpfeiler, blinde Bereiche im Erfassungssichtfeld des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug aufgrund einer solchen Einschränkung des Sichtfelds in der Regel nur schwerlich plötzlich auftauchende Fußgänger oder andere Fahrzeuge rechtzeitig wahrnehmen kann, was äußerst leicht zu Unfällen führt.
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Hierzu wird im aktuellen Stand der Technik an nicht gut zu überblickenden Kreuzungen oder Straßenecken die Verwendung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorgebracht, um dem Fahrzeug sichtfelderweiternde Informationen bereitzustellen und so eine Kollision zu verhindern. Darüber hinaus ist noch eine Lösung bekannt, bei der die Erstellung des Wendepfads des Ego-Fahrzeugs unterstützt wird, indem der Bewegungsbahn des vorausfahrenden Fahrzeugs gefolgt wird.
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Jedoch sind die bekannten Lösungen verhältnismäßig festgelegt, es ist derzeit immer noch nicht möglich, für Fahrzeuge in Bezug auf sich unentwegt verändernde Verkehrsbedingungen in Szenarien mit blinden Bereichen individuelle Fahrstrategien auszuarbeiten, was sich auf die Akzeptanz von selbstfahrenden Fahrzeugen auswirkt. Vor diesem Hintergrund soll eine verbesserte Lösung zur Steuerung des Abbiegeverhaltens von Fahrzeugen bereitgestellt werden, mit dem Ziel, dafür zu sorgen, dass selbstfahrende Fahrzeuge Abbiegevorgänge intelligenter und reibungsloser absolvieren.
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Das Ziel dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich und einer Vorrichtung zur Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich, 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 Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich vorgebracht, wobei das besagte Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- S1: Erkennung eines Abbiegevorgangs des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld;
- S2: In Reaktion auf die Erkennung des besagten Abbiegevorgangs des Fahrzeugs Überprüfung der Verfolgungsbedingungen des Fahrzeugs in dem besagten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld; und
- S3: Wahl anhand des Überprüfungsergebnisses in Bezug auf die Verfolgungsbedingungen einer ersten Fahrstrategie oder einer zweiten Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld, wobei sich die besagte erste Fahrstrategie von der besagten zweiten Fahrstrategie unterscheidet.
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Diese Erfindung beinhaltet insbesondere das folgende technische Konzept: Indem in Abhängigkeit von der konkreten Verkehrssituation in einem Abbiegeszenarium mit blindem Bereich die geeignete Fahrstrategie gewählt wird, wird dafür gesorgt, dass ein Fahrzeug einen Abbiegevorgang in jeder Situation sicher und effizient ausführen kann. Dies führt dazu, dass ein selbstfahrendes Fahrzeug die von einem echten Fahrer in unterschiedlichen Verkehrssituationen getroffenen Entscheidungen simulieren kann, was in einem flüssigeren und flexibleren Fahrstil zum Ausdruck kommt, was die Akzeptanz von selbstfahrenden Fahrzeugen erheblich steigert.
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Wahlweise umfasst die Überprüfung der Verfolgungsbedingungen des Fahrzeugs in dem besagten Schritt S2 Folgendes:
- Erfassung des Vorhandenseins eines vor dem besagten Fahrzeug befindlichen vorausfahrenden Fahrzeugs;
bei Feststellung des Vorhandenseins eines vorausfahrenden Fahrzeugs Beurteilung, ob das besagte vorausfahrende Fahrzeug und das besagte Fahrzeug zumindest teilweise die gleiche Abbiegeabsicht haben; und
bei zumindest teilweise gleicher Abbiegeabsicht des besagten vorausfahrenden Fahrzeugs und des besagten Fahrzeugs Feststellung, dass die besagten Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen erfüllen.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S3 Folgendes:
- Wenn die besagten Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen erfüllen, Wahl der ersten Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld, wobei die besagte erste Fahrstrategie Folgendes umfasst: Steuerung des Fahrzeugs so, dass es in dem besagten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld bei Ausführung des Abbiegevorgangs dem vor dem besagten Fahrzeug befindlichen vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S3 Folgendes:
- Wenn die besagten Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen nicht erfüllen, Wahl der zweiten Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld, wobei die besagte zweite Fahrstrategie Folgendes umfasst:
- - Erhalt mithilfe von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation von Informationen zu einem Verkehrsteilnehmer in einem festgelegten Bereich um das Fahrzeug und basierend auf den besagten Informationen Steuerung des Abbiegevorgangs des Fahrzeugs im Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld; und/oder
- - Senden mithilfe von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Bewegungszustands, des Positionsstatus und/oder der potenziellen Fahrstrecke des Fahrzeugs an einen festgelegten Bereich um das Fahrzeug.
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Wahlweise wird bei Wahl der zweiten Fahrstrategie:
- basierend auf den empfangenen Informationen zu dem Verkehrsteilnehmer überprüft, ob der besagte Verkehrsteilnehmer folgende Fahrabsicht hat: die besagte Fahrabsicht spiegelt wider, dass die potenzielle Bewegungsstrecke des Verkehrsteilnehmers in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld der potenziellen Bewegungsstrecke des besagten Fahrzeugs bei der Ausführung des Abbiegevorgangs entgegengesetzt ist oder diese zumindest teilweise kreuzt; bei Beurteilung, dass der besagte Verkehrsteilnehmer die besagte Fahrabsicht hat, die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des besagten Fahrzeugs reduziert und/oder die Fahrgeschwindigkeit des besagten Fahrzeugs innerhalb einer festgelegten Geschwindigkeitsspanne gehalten.
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Wahlweise ist das besagte Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld als ein folgendes Szenarium definiert: In dem besagten Szenarium ist ein dem Fahrzeug bei der Ausführung eines Abbiegevorgangs entgegenkommender Verkehrsteilnehmer für das Fahrzeug nicht sichtbar, da er von einer Struktur in der Fahrzeugumgebung verdeckt wird; und/oder
in dem besagten Schritt S1 wird bei Erkennung der nachfolgenden Bedingungen die Erkennung eines Abbiegevorgangs des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld festgestellt:
- - Abbiegevorgang des Fahrzeugs unter dem Brückenbogen einer Überführung;
- - Abbiegevorgang des Fahrzeugs in einer schmalen Gasse; und/oder
- - Abbiegevorgang des Fahrzeugs in einer Serpentine.
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Wahlweise umfasst der besagte Schritt S3 noch Folgendes:
- Bei bereits gewählter zweiter Fahrstrategie kontinuierliches Überwachen der dynamischen Veränderung der Verfolgungsbedingungen;
bei einem Wechsel von Nichterfüllung der festgelegten Anforderungen durch die besagten Verfolgungsbedingungen zu Erfüllung der festgelegten Anforderungen Wechsel von der zweiten Fahrstrategie zur ersten Fahrstrategie und Fortsetzung der Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld gemäß der ersten Fahrstrategie.
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Wahlweise wird in dem besagten Schritt S3 im Vergleich zur Steuerung des Fahrzeugs mithilfe der ersten Fahrstrategie bei der Steuerung des Fahrzeugs mithilfe der zweiten Fahrstrategie die Fahrgeschwindigkeit des besagten Fahrzeugs bei der Ausführung des Abbiegevorgangs auf einem geringeren Niveau gehalten.
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Wahlweise umfasst das besagte Verfahren noch folgende Schritte:
- kontinuierliches Überwachen der Aufhebung des besagten Szenariums mit eingeschränktem Sichtfeld;
in Reaktion auf die Erkennung der Aufhebung des besagten Szenariums mit eingeschränktem Sichtfeld, insbesondere in Reaktion auf die Erfassung, dass der dem Fahrzeug bei der Ausführung des Abbiegevorgangs entgegenkommende Verkehrsteilnehmer für das Fahrzeug sichtbar ist, Verlassen der gewählten ersten Fahrstrategie und/oder der zweiten Fahrstrategie.
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Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird eine Vorrichtung zur Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich 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 Erkennungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es einen Abbiegevorgang des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld erkennen kann;
- ein Überprüfungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es in Reaktion auf die Erkennung des besagten Abbiegevorgangs des Fahrzeugs die Verfolgungsbedingungen des Fahrzeugs in dem besagten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld überprüfen kann; und
- ein Steuermodul, das so konfiguriert ist, dass es anhand des Überprüfungsergebnisses in Bezug auf die Verfolgungsbedingungen eine erste Fahrstrategie oder eine zweite Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld wählen kann, wobei sich die besagte erste Fahrstrategie von der besagten zweiten Fahrstrategie unterscheidet.
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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 Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
- 2 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
- 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2;
- 4 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2;
- 5 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2; und
- 6a und 6b zeigen eine schematische Darstellung der Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich mithilfe 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 Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich 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 dem Fahrzeug in einem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld Abbiegehilfe zu leisten, umfasst die Vorrichtung 1 beispielsweise ein Erkennungsmodul 10, ein Überprüfungsmodul 20 und ein Steuermodul 30, wobei diese Module kommunikationstechnisch miteinander verbunden sind.
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Das Erkennungsmodul 10 dient zur Erkennung eines Abbiegevorgangs des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld. Um das Szenarium, in dem sich das Fahrzeug 100 aktuell befindet, in Erfahrung zu bringen, ist das Erkennungsmodul 10 beispielsweise mit dem Panorama-Erfassungssystem des Fahrzeugs 100 verbunden, um Bilder der Straßenumgebung außerhalb des Fahrzeugs zu erhalten. Im Erkennungsmodul 10 wird mithilfe trainierter maschineller Lernmodelle überprüft, ob das aktuelle Verkehrsszenarium mit einem oder mehreren vordefinierten Szenarien mit eingeschränktem Sichtfeld übereinstimmt. Darüber hinaus ist das Erkennungsmodul 10 beispielsweise noch mit der Ortungs- und Navigationseinheit 18 verbunden, um mithilfe von Informationen zum Standort des Fahrzeugs zu beurteilen, ob sich das Fahrzeug aktuell auf einer außerstädtischen Bergstraße oder nahe einer Überführung befindet. Um die Abbiegeabsicht des Fahrzeugs 100 zu erfassen, kann das Erkennungsmodul 10 außerdem mittels Erkennung von Bildern der Umgebung vor dem Fahrzeug die Fahrtrichtung oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann das Erkennungsmodul 10 noch anhand des aktivierten Zustands des Blinkers des Fahrzeugs 100 die entsprechende Abbiegeabsicht ableiten, darüber hinaus kann das Erkennungsmodul 10 noch in Verbindung mit der in der Ortungs- und Navigationseinheit 18 gespeicherten Navigationsroute urteilen, ob das Fahrzeug 100 bald einen Abbiegevorgang ausführen wird.
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Das Erkennungsmodul 10 ist mit dem Überprüfungsmodul 20 verbunden, wodurch die Erkennungsergebnisse in Bezug auf das Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld und die Abbiegeabsicht dem Überprüfungsmodul 20 bereitgestellt werden können. Wurde ein Abbiegevorgang des Fahrzeugs 100 in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld erkannt, dann überprüft das Überprüfungsmodul 20 die Verfolgungsbedingungen des Fahrzeugs 100 in dem besagten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld. Hierzu kann das Überprüfungsmodul 100 außerdem mithilfe der Fahrzeugkamera Bilder von der vorausliegenden Straße aufnehmen und das Vorhandensein eines innerhalb eines festgelegten Bereichs vor dem besagten Fahrzeug 100 befindlichen vorausfahrenden Fahrzeugs, die Fahrtrichtung, den Startpunkt des Abbiegevorgangs, den Abbiegewinkel, den Aktivierungsstatus des Blinkers etc. erkennen.
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Das Steuermodul 30 dient dazu, anhand des Überprüfungsergebnisses in Bezug auf die Verfolgungsbedingungen eine erste Fahrstrategie oder eine zweite Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld zu wählen, wobei sich diese erste Fahrstrategie von der besagten zweiten Fahrstrategie unterscheidet. Beispielsweise ist das Steuermodul 30 mit dem Querlenkmechanismus 41 und dem Längslenkmechanismus 42 des Fahrzeugs 100 verbunden, um das Fahrzeug 100 zu steuern, gemäß der entsprechenden Fahrstrategie die Geschwindigkeit oder die Fahrtrichtung zu ändern. Zudem kann das Steuermodul 30 noch mit den Bewegungszustand erfassenden Sensoren und der Kommunikationsschnittstelle 17 des Fahrzeugs 100 verbunden sein, um bei der Wahl einer bestimmten Fahrstrategie die Informationen in Bezug auf das Fahrzeug 100 mit den anderen Verkehrsteilnehmern in einem festgelegten Bereich um das Fahrzeug zu teilen und das Feedback dieser Verkehrsteilnehmer zu empfangen. Außerdem ist es noch möglich, dass das Steuermodul 30 mit einer Anzeigeeinheit oder Lautsprechern des Fahrzeugs 100 verbunden ist, um erforderlichenfalls einen Alarm oder eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zu senden.
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Hierbei ist zu beachten, dass die einzelnen Submodule 10, 20 und 30 der Vorrichtung 1 in 1 zwar als mit den einzelnen Sensoren des Fahrzeugs 100 verbundene Ausführungsmechanismen dargestellt 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 Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel aus 2 umfasst das besagte Verfahren beispielhaft die Schritte S1-S3 und kann beispielsweise bei Verwendung einer Vorrichtung 1 gemäß 1 umgesetzt werden.
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In Schritt S1 erfolgt die Erkennung eines Abbiegevorgangs des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld.
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Im Sinne dieser Erfindung ist ein Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld als ein folgendes Szenarium definiert: In diesem Szenarium ist ein dem Fahrzeug bei der Ausführung eines Abbiegevorgangs entgegenkommender Verkehrsteilnehmer für das Fahrzeug nicht sichtbar, da er von einer Struktur in der Fahrzeugumgebung verdeckt wird.
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Im Sinne dieser Erfindung kann „Abbiegevorgang“ nicht nur für das Linksabbiegen, Rechtsabbiegen oder Wenden des Fahrzeugs an einer Kreuzung stehen, sondern kann auch für das anhaltende Ändern der Fahrtrichtung, wenn das Fahrzeug dem (beispielsweise kurvigen) Straßenverlauf folgt, stehen. Beispielsweise kann auch das Fahrverhalten des Fahrzeugs an einer U-förmigen Kurvenstelle im vorliegenden Kontext als „Abbiegevorgang“ bezeichnet werden.
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In Schritt S2 werden in Reaktion auf die Erkennung des besagten Abbiegevorgangs des Fahrzeugs die Verfolgungsbedingungen des Fahrzeugs in dem besagten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld überprüft.
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Verfolgungsbedingungen sind hier wie folgt zu verstehen: Das Fahrzeug verfügt über die Bedingungen, um einem oder mehreren vorausfahrenden Fahrzeugen für die Ausführung des Abbiegevorgangs zu folgen. Beispielsweise kann diese Beurteilung in Bezug auf das Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs und die Fahrabsicht erfolgen, was in Verbindung mit 3 näher erläutert wird.
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In Schritt S3 wird anhand des Überprüfungsergebnisses in Bezug auf die Verfolgungsbedingungen eine erste Fahrstrategie oder eine zweite Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld gewählt, wobei sich die besagte erste Fahrstrategie von der besagten zweiten Fahrstrategie unterscheidet.
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In diesem Schritt wirkt sich die Frage, ob die Verfolgungsbedingungen erfüllt sind, beim Abbiegen des Fahrzeugs auf die Wahl der ersten Fahrstrategie und der zweiten Fahrstrategie aus. In einem Beispiel entspricht das Gegebensein der Verfolgungsbedingungen der Wahl der ersten Fahrstrategie, das Nichtgegebensein der Verfolgungsbedingungen entspricht hingegen der Wahl der zweiten Fahrstrategie. Außerdem ist es auch möglich, dass die Wahl der ersten Fahrstrategie oder der zweiten Fahrstrategie in einem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld nicht unveränderlich ist, sondern im Laufe der Zeit dynamisch wechseln kann.
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel aus 3 umfasst der Verfahrensschritt S1 aus 2 beispielsweise die Unterschritte S11-S15.
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In Schritt S11 werden Informationen zur Fahrzeugumgebung und Informationen über den Bewegungszustand erfasst.
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Zum Beispiel kann aus der Ortungs- und Navigationseinheit des Fahrzeugs die im Vorfeld geplante Navigationsroute des Fahrzeugs abgerufen und in Verbindung mit dem aktuellen Standort des Fahrzeugs bestimmt werden, ob das Fahrzeug bald einen Abbiegevorgang ausführen wird. Darüber hinaus kann mithilfe der Informationen über den Bewegungszustand des Fahrzeugs und von Informationen zur Straßenkrümmung das Fahrverhalten des Fahrzeugs erkannt werden. Beispielsweise kann der Grad der Abweichung der Mittelachse des Fahrzeugs bezogen auf die Fahrspurmitte oder auch der von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und der Fahrspur-Mittellinie gebildete Winkel erfasst werden. Als weiteres Beispiel kann auch der Aktivierungsstatus des Blinkers des Fahrzeugs selbst oder des vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeugs auf derselben Fahrspur erfasst werden.
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In Schritt S12 wird geprüft, ob das Fahrzeug die Absicht hat, abzubiegen. Wird keine Abbiegeabsicht erkannt, dann kann in Schritt S12 diese Beurteilung weiter fortgesetzt werden.
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Wird eine Abbiegeabsicht erkannt, dann werden in Schritt S13 die Sichtbedingungen in Bezug auf das Sichtfeld erfasst.
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Beispielsweise können die maschinellen Lernmodelle im Vorfeld mithilfe von Bildern, die zahlreiche visuelle Merkmale, wie Brückenbögen, kurvenreiche Bergstraßen, schmale Gassen, Straßenecken, Einmündungen schmaler Gassen etc., enthalten, vortrainiert werden, woraufhin dann mithilfe trainierter maschineller Lernmodelle das Verkehrsszenarium, in dem sich das Fahrzeug aktuell befindet, klassifiziert und überprüft wird, ob das aktuelle Verkehrsszenarium mit einem oder mehreren vordefinierten Szenarien mit eingeschränktem Sichtfeld übereinstimmt. Darüber hinaus können auch basierend auf Bilderkennungstechnik Gebäude, Pflanzen, das Vorhandensein anderer Fahrzeuge und von Fußgängern, Projektionen von Fahrzeuglichtern auf der Straße etc. in Abbiegerichtung des Fahrzeugs identifiziert werden, um so in indirekter Weise Grad und Wahrscheinlichkeit eines Versperrens der Sicht des Fahrzeugs zu ermitteln.
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In Schritt S14 wird überprüft, ob zumindest ein vordefiniertes Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld erkannt wird.
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Beispielsweise wird bei Erkennung der nachfolgenden Bedingungen die Erkennung eines Abbiegevorgangs des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld festgestellt:
- - Abbiegevorgang des Fahrzeugs unter dem Brückenbogen einer Überführung;
- - Abbiegevorgang des Fahrzeugs in einer schmalen Gasse; und/oder
- - Abbiegevorgang des Fahrzeugs in einer Serpentine.
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Wird keine solche Gefahr einer Versperrung der Sicht beim Abbiegen festgestellt, so bedeutet dies, dass keine Bedingungen für das Auslösen der Unterstützung des Abbiegens in einem blinden Bereich erkannt wurden, so dass weiterhin das Fahrverhalten und die Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden können.
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Wird mindestens eines der vorangehend vordefinierten Szenarien erkannt, so kann in Schritt S15 die Erkennung eines Abbiegevorgangs des Fahrzeugs in einem vordefinierten Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld festgestellt werden.
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4 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel aus 4 umfasst der Verfahrensschritt S2 aus 2 beispielsweise die Unterschritte S21-S26.
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In Schritt S21 werden Informationen zur Straßenumgebung vor dem Fahrzeug erfasst. Beispielsweise können mithilfe der Frontsichtkamera des Fahrzeugs Bilder von der Straßenumgebung vor dem Fahrzeug aufgenommen und darin Verkehrsteilnehmern erkannt werden. Darüber hinaus kann auch mittels Radar- oder Ultraschallsensor die Punktwolkenverteilung vor dem Fahrzeug erfasst und auf diese Weise ein bewegliches Ziel identifiziert werden.
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In Schritt S22 wird das Vorhandensein eines vor dem besagten Fahrzeug befindlichen vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst.
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Wird festgestellt, dass sich vor dem Fahrzeug kein vorausfahrendes Fahrzeug befindet, so wird in Schritt S26 geurteilt, dass die Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen nicht erfüllen.
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Wird festgestellt, dass sich vor dem Fahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug befindet, so kann in Schritt S23 ferner der Bewegungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst und in Schritt S24 beurteilt werden, ob das vorausfahrende Fahrzeug und das Ego-Fahrzeug zumindest teilweise die gleiche Abbiegeabsicht haben.
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Beispielsweise kann mittels Bilderkennungstechnik anhand von Aspekten, wie dem Neigungsgrad der Karosserie-Kontur, dem Lenkwinkel der Räder, dem Aktivierungsstatus des Blinkers etc., die Abbiegeabsicht des vorausfahrenden Fahrzeugs erkannt werden. Anschließend können beispielsweise noch auf Grundlage der Bewegungsbahn oder Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs dessen Startpunkt für den Abbiegevorgang, die voraussichtliche Abbiegegeschwindigkeit und der Winkel beim Abbiegen eingeschätzt werden. Beispielsweise kann bei hoher Querbeschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs auf einen relativ großen Abbiegewinkel geschlossen werden. Stimmt beispielsweise die erfasste Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs mit der geplanten Abbiegerichtung des Fahrzeugs überein oder überschreitet die Abweichung nicht einen festgelegten Schwellenwert, dann wird geurteilt, dass sie die gleiche Abbiegeabsicht haben.
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Wird festgestellt, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht die Absicht hat, abzubiegen, sondern beispielsweise weiter geradeausfährt, so wird in Schritt S26 ebenfalls geurteilt, dass die Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen nicht erfüllen.
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Wird festgestellt, dass das vorausfahrende Fahrzeug die Absicht hat, abzubiegen, so wird in Schritt S25 festgestellt, dass die Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen erfüllen.
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5 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel aus 5 umfasst der Verfahrensschritt S3 aus 2 beispielsweise die Unterschritte S31-S39.
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In Schritt S31 wird überprüft, ob die Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen erfüllen.
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Sind die festgelegten Anforderungen erfüllt, das heißt, wurde festgestellt, dass sich vor dem Ego-Fahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug mit der gleichen Abbiegeabsicht wie das Ego-Fahrzeug befindet, so wird in Schritt S32 die erste Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld gewählt. Diese erste Fahrstrategie umfasst Folgendes: Steuerung des Fahrzeugs so, dass es in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld bei Ausführung des Abbiegevorgangs dem vor dem besagten Fahrzeug befindlichen vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
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Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, die Fahrgeschwindigkeit so gesteuert, dass das Fahrzeug gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug einen festgelegten Abstand beibehält. Darüber hinaus kann noch die Querlenkung des Fahrzeugs gesteuert werden, um dafür zu sorgen, dass die Position des Fahrzeugs in Querrichtung beim Fahren im Wesentlichen der des vorausfahrenden Fahrzeugs entsprechend bleibt. Auf diese Weise kann in Szenarien mit eingeschränktem Sichtfeld das Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs genutzt werden, um potenzielle Gefahrenobjekte vorauszusehen, was die Kollisionsgefahr wirksam reduziert.
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Wird in Schritt S31 geurteilt, dass die Verfolgungsbedingungen die festgelegten Anforderungen nicht erfüllen, so wird in den Schritten S33-S37 die zweite Fahrstrategie für die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld gewählt. Diese zweite Fahrstrategie umfasst beispielsweise die Unterstützung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation.
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Konkret werden in Schritt S33 mithilfe von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation der Bewegungszustand, die Position und/oder die potenzielle Fahrstrecke des Fahrzeugs an einen festgelegten Bereich um das Fahrzeug gesendet. Dieser festgelegte Bereich ist beispielsweise als ein Bereich von 100 m rund um das Fahrzeug definiert, wobei die konkrete Größe und Form des festgelegten Bereichs jedoch auch in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der konkreten Art des Szenariums mit eingeschränktem Sichtfeld dynamisch angepasst werden können. Wenn die fahrzeugeigenen Informationen an die Umgebung ausgesendet werden, kann von den Verkehrsteilnehmern im festgelegten Bereich, die über eine bestimmte Fahrabsicht (die beispielsweise beim Abbiegen des Ego-Fahrzeugs dem Ego-Fahrzeug entgegenfahren) verfügen, gleichzeitig auch eine Antwort angefordert werden.
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In Schritt S34 werden mithilfe von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation die von den Verkehrsteilnehmern im festgelegten Bereich um das Fahrzeug gesendeten Informationen abgehört. Beispielsweise werden Informationen, wie die Fahrabsicht, Alarmhinweise, die Fahrgeschwindigkeit, die Fahrtrichtung, die Fahrstrecke sowie das Fahrzeugmodell etc., eines Verkehrsteilnehmers in der Umgebung empfangen.
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In Schritt S35 wird basierend auf den empfangenen Informationen zu dem Verkehrsteilnehmer überprüft, ob dieser Verkehrsteilnehmer folgende Fahrabsicht hat: Die besagte Fahrabsicht spiegelt wider, dass die potenzielle Bewegungsstrecke des Verkehrsteilnehmers in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld der potenziellen Bewegungsstrecke des Ego-Fahrzeugs bei der Ausführung des Abbiegevorgangs entgegengesetzt ist oder diese zumindest teilweise kreuzt. Wurde beispielsweise eine Information zur Abbiegeabsicht unter einem Brückenbogen eines anderen Fahrzeugs (das von der Brückenstruktur zeitweilig verdeckt und folglich für das Ego-Fahrzeug nicht sichtbar ist) auf der anderen Seite des Brückenbogens empfangen, so kann gefolgert werden, dass es dem Ego-Fahrzeug während des Abbiegevorgangs des Ego-Fahrzeugs zwangsläufig frontal entgegenkommen wird, so dass in einer solchen Situation geurteilt werden kann, dass die Bewegungsstrecke dieses anderen Fahrzeugs der des Ego-Fahrzeugs entgegengesetzt ist oder diese zumindest teilweise kreuzt. Ein weiteres Beispiel ist, dass ein Fahrzeug in einer schmalen Gasse mit relativ hohen Mauern fährt, wo es bald die U-förmige Ecke der Gasse erreichen wird, und wenn es zu diesem Zeitpunkt eine von einem Radfahrer automatisch an die Umgebung gesendete Standortinformation empfängt, wobei in Verbindung mit der Position des Ego-Fahrzeugs geurteilt wird, dass sich der Radfahrer gerade aus der entgegengesetzten Richtung dem Ego-Fahrzeug nähert und bald auf der Abbiegestrecke des Ego-Fahrzeugs erscheinen wird, ebenfalls festgestellt werden kann, dass der Radfahrer die vorangehend definierte Fahrabsicht hat.
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Werden keinerlei Informationen eines Verkehrsteilnehmers in einem festgelegten Bereich um das Fahrzeug erhalten oder wird auf Grundlage der empfangenen Informationen kein Verkehrsteilnehmer mit der vorangehend beschriebenen Fahrabsicht ermittelt, dann wird beispielsweise in Schritt S36 die Fahrgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs innerhalb einer ersten Geschwindigkeitsspanne gehalten. Anders gesagt, wenn zu diesem Zeitpunkt kein relativ hohes Risiko erfasst wird, dann muss die Fahrgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs nicht erheblich reduziert werden, so dass das Fahrzeug so folglich den Abbiegevorgang effizienter absolvieren kann.
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Bei Beurteilung, dass der besagte Verkehrsteilnehmer die besagte Fahrabsicht hat, wird in Schritt S37 die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb einer zweiten Geschwindigkeitsspanne gehalten, wobei die Obergrenze dieser zweiten Geschwindigkeitsspanne beispielsweise unter der ersten Geschwindigkeitsspanne liegt. Wenn beispielsweise die Obergrenze der ersten Geschwindigkeitsspanne 30 km/h beträgt, dann beträgt die Obergrenze der zweiten Geschwindigkeitsspanne beispielsweise 20 km/h. Darüber hinaus bestehen bei der Steuerung des Fahrzeugs mithilfe der zweiten Fahrstrategie im Vergleich zur Steuerung des Fahrzeugs mithilfe der ersten Fahrstrategie in der Umgebung mehr Ungewissheiten, was dazu führt, dass das Fahrzeug über eine kürzere Reaktionszeit verfügt, so dass folglich im Vergleich zur ersten Fahrstrategie bei der Steuerung des Fahrzeugs mithilfe der zweiten Fahrstrategie die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einem geringeren Niveau zu halten ist.
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Zudem kann in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel bei bereits gewählter zweiter Fahrstrategie noch kontinuierlich die dynamische Veränderung der Verfolgungsbedingungen überwacht werden und bei einem Wechsel von Nichterfüllung der festgelegten Anforderungen durch die Verfolgungsbedingungen zu Erfüllung der festgelegten Anforderungen (beispielsweise wird das vorausfahrende Fahrzeug zeitweilig von einem Gebäude verdeckt, kommt jedoch im Laufe der Fahrt wieder in das Sichtfeld des Ego-Fahrzeugs) ein Wechsel von der zweiten Fahrstrategie zur ersten Fahrstrategie erfolgen und die Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld gemäß der ersten Fahrstrategie fortgesetzt werden.
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Aber unabhängig davon, ob das Fahrzeug gemäß der ersten Fahrstrategie oder gemäß der zweiten Fahrstrategie gesteuert wird, ist es in beiden Fällen keineswegs so, dass das Fahrzeug unbedingt dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen muss, um den Abbiegevorgang vollständig auszuführen, oder es muss auch nicht über einen relativ langen Zeitraum unentwegt mithilfe von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit der Umgebung Informationen austauschen.
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In Schritt S38 wird kontinuierlich überwacht, ob das Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld aufgehoben ist.
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In Schritt S39 wird in Reaktion auf die Aufhebung des Szenariums mit eingeschränktem Sichtfeld die gewählte erste Fahrstrategie und/oder zweite Fahrstrategie verlassen. Wird beispielsweise basierend auf Bilderkennungstechnik oder einer anderen Erfassungstechnik festgestellt, dass der dem Fahrzeug bei der Ausführung des Abbiegevorgangs entgegenkommende Verkehrsteilnehmer für das Fahrzeug bereits sichtbar ist, oder wird festgestellt, dass die Sicht des Fahrzeugs beim Abbiegen nicht mehr schwerwiegend versperrt ist, so bedeutet dies, dass das Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld aufgehoben ist.
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6a und 6b zeigen eine schematische Darstellung der Unterstützung des Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs in einem blinden Bereich mithilfe des Verfahrens gemäß dieser Erfindung in einem beispielhaften Anwendungsszenarium.
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In dem Szenarium aus 6a fährt das Fahrzeug 100 gerade entlang der ursprünglich geplanten Route und wird gleich an einer Einmündung in eine schmale Gasse nach links abbiegen. Dadurch, dass in diesem Szenarium die Gebäude 60 zu beiden Seiten der schmalen Gasse die Sicht versperren, wird das Erfassungssichtfeld 110 des Fahrzeugs 100 schwerwiegend eingeschränkt, so dass das Fahrzeug 100, wenn es noch nicht vollständig in die schmale Gasse hineingefahren ist, keine Möglichkeit hat, das entgegenkommende andere Fahrzeug 300 zu sehen.
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Um dem Fahrzeug 100 ein reibungsloseres Linksabbiegen zu ermöglichen, erkennt das Fahrzeug 100 zunächst mithilfe der Fahrzeugkamera dieses vordefinierte Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld und überprüft anschließend die Verfolgungsbedingungen. Beispielsweise erfährt es mittels Bilderkennungstechnik und unterstützender Abstandsmessung, dass sich nicht weit vor dem Fahrzeug 100 ein vorausfahrendes Fahrzeug 200 befindet und dass der linke Blinker dieses vorausfahrenden Fahrzeugs 200 eingeschaltet ist, woraus gefolgert werden kann, dass das vorausfahrende Fahrzeug 200 in diesem Szenarium ebenfalls die Absicht hat, nach links abzubiegen. Folglich wird geurteilt, dass in diesem aktuellen Szenarium die Verfolgungsbedingungen des Fahrzeugs 100 erfüllt sind. In einer solchen Situation wird, wenn das Fahrzeug 100 den Linksabbiegevorgang ausführt, automatisch die Verfolgungsfunktion des Fahrzeugs eingeschaltet, damit das Fahrzeug 100 dem vorausfahrenden Fahrzeug 200 zur Ausführung des Abbiegevorgangs mit einem festgelegten Abstand folgt. Auf diese Weise kann, ohne die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 in erheblichem Maße zu reduzieren, voll und ganz die Veränderung des Bewegungszustands und der Bewegungsbahn des vorausfahrenden Fahrzeugs 200 genutzt werden, um indirekt auf die Beschaffenheit der Straße und das Vorhandensein von Hindernissen in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld zu schließen, wodurch die Fahrsicherheit erheblich erhöht wird.
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In dem Szenarium aus 6b wird das Fahrzeug 100 ebenfalls gleich an einer Einmündung in eine schmale Gasse nach links abbiegen. Anders als in dem in 6a beschriebenen Fall gibt es in dem Szenarium aus 6b vor dem Fahrzeug 100 kein vorausfahrendes Fahrzeug. In diesem Fall sendet das Fahrzeug 100 beispielsweise mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an einen Bereich von 200 m um das Fahrzeug den Bewegungszustand und die Abbiegeabsicht des Ego-Fahrzeugs 100 und empfängt gleichzeitig die Informationen von potenziellen Verkehrsteilnehmern in der Umgebung. Durch diese Art der Interaktion zwischen Fahrzeugen kann das Fahrzeug 100 in Erfahrung bringen, dass es in dem Szenarium mit eingeschränktem Sichtfeld ein anderes Fahrzeug 300 gibt, und basierend auf den von diesem anderen Fahrzeug 300 geteilten Geschwindigkeits- und Standortinformationen vorhersehen, dass dieses andere Fahrzeug 300 dem Fahrzeug 100 beim Linksabbiegen des Fahrzeugs 100 möglicherweise frontal entgegenkommen wird. Um der Kollisionsgefahr zu entgehen, kann anhand der empfangenen Informationen eine Einschätzung der Bewegung und des Standorts des anderen Fahrzeugs 300 vorgenommen werden, woraufhin diese Informationen dann dazu verwendet werden, beim Linksabbiegen des Fahrzeugs 100 für das Fahrzeug 100 eine sinnvolle Fahrstrecke und Fahrgeschwindigkeit zu planen.
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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.
