DE102023113381B3

DE102023113381B3 - Fahrassistenzsystem und Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102023113381B3
Application number: DE102023113381.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Schwalbach; Philip Avdimetaj
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2023-05-23
Filing date: 2023-05-23
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2043-05-24

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem (100, 200) zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (10), umfassend ein Umgebungsanalysemodul (210), das eingerichtet ist, um basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10) Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) in einer Fahrzeugumgebung zu erkennen; und ein Assistenzmodul (220), das eingerichtet ist, um einen Soll-Abstand (d) zu einem vor dem Fahrzeug (10) fahrenden Fremdfahrzeug (30) basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2) einzustellen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine Anpassung eines Abstandes zu einem Vorderfahrzeug bei einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung.
Stand der Technik
In Fahrzeugen wird heutzutage oftmals eine adaptive Geschwindigkeitsregelung verwendet (Adaptive Cruise Control, ACC). Die adaptive Geschwindigkeitsregelung ist eine Geschwindigkeitsregelanlage, die bei der Regelung den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Regelgröße berücksichtigt. Bei der adaptiven Geschwindigkeitsregelung werden die Position und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem Sensor ermittelt und die Geschwindigkeit sowie der Abstand adaptiv mit Motor- und Bremseingriff geregelt. Bei einer derartigen Längsregelung kann es in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustands zu gefährlichen Situationen kommen, beispielsweise wenn die Bremsen des Fahrzeug nicht wie erwartet greifen.
Die DE 10 2020 128 064 A1 und US 2023 / 0 111 893 A1 beschreiben jeweils Fahrzeugsteuersysteme, welche vulnerable Verkehrsteilnehmer besonders berücksichtigen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrassistenzsystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens anzugeben, die einen sicherheitsoptimierten Abstand zu einem Vorderfahrzeug ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Sicherheit im Straßenverkehr zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst ein Umgebungsanalysemodul, das eingerichtet ist, um basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs Vulnerable Road User (VRU) in einer Fahrzeugumgebung zu erkennen; und ein Assistenzmodul, das eingerichtet ist, um einen Soll-Abstand zu einem vor dem Fahrzeug fahrenden Fremdfahrzeug basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern einzustellen.
Erfindungsgemäß werden spezifisch Vulnerable Road User, insbesondere Fußgänger und/oder Fahrradfahrer, in der Fahrzeugumgebung erkannt und beim Einstellen des Soll-Abstands zum vorausfahrenden Fremdfahrzeug berücksichtigt. Beispielsweise kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen bei einem erhöhten VRU-Aufkommen und niedrigen Geschwindigkeiten verringert werden, um Fußgänger nicht zum Queren zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Egofahrzeug zu animieren. In einem weiteren Beispiel kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen mit vielen Fahrradfahrer erhöht werden, um eine sensorische Objekterkennung zu erleichtern und dem Fahrassistenzsystem mehr Reaktionszeit zur Verfügung zu stellen. Damit wird ein sicherheitsoptimierter Abstand zu einem Vorderfahrzeug eingestellt, wodurch eine Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden kann.
Der Soll-Abstand bezeichnet eine Systemvorgabe bzw. eine Regelgröße, also den berechneten Abstand zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Egofahrzeug, auf den der z.B. mittels der Umgebungssensorik bestimmte Ist-Abstand eingeregelt werden soll.
Das Einstellen des Soll-Abstands, insbesondere ein Verringern und Erhöhen des Soll-Abstands, kann dabei in Bezug auf eine Referenz erfolgen, wie zum Beispiel im Vergleich zu einer Situation ohne Vulnerable Road User. In einem weiteren Beispiel können Soll-Abstände für bestimmte Situationen vorgegeben sein, wie zum Beispiel Situationen mit Fußgängern und/oder Fahrradfahren.
Der Begriff „Vulnerable Road User“, wie er im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezeichnet im Allgemeinen diejenigen Verkehrsteilnehmer, die im Straßenverkehr ein besonderes Risiko tragen, verletzt oder getötet zu werden, da sie nicht von einer schützenden Hülle, wie zum Beispiel einer Fahrerkabine, umgeben sind. Insbesondere umfassen die Vulnerable Road User Fußgänger und/oder Fahrradfahrer.
Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umgebungsdaten (auch als „Umfelddaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden.
Vorzugsweise ist das Umgebungsanalysemodul eingerichtet, um basierend auf den Umgebungsdaten eine Klassifikation der Fahrzeugumgebung durchzuführen. Unter Klassifikation wird im Rahmen der Umfelderkennung im Allgemeinen ein Labeln von in den Umfelddaten erkannten Objekten und/oder Subjekten verstanden (z.B. „Fahrzeug“, „Fußgänger“, „Fahrradfahrer“, etc.).
Vorzugsweise erfolgt die Klassifikation der Fahrzeugumgebung unter Verwendung von semantischer Segmentierung. Unter dem Begriff „semantische Segmentierung“ wird im Allgemeinen eine Klassifikation von Bildsegmenten bzw. Pixeln eines Eingangsbildes in eine (feste) Anzahl von Klassen verstanden. Insbesondere wird bei der semantischen Segmentierung jedem Pixel eines Bilds eine semantische Bedeutung zugewiesen, beispielsweise für eine Unterscheidung von Autos, Fußgängern, Fahrrädern, Straßen, Bordsteinen, Gebäuden, Masten, Schildern, etc. Die semantische Segmentierung kann dabei jedem einzelnen Pixel des Eingangsbildes eine Bedeutung zuweisen, und zwar sowohl für nicht zählbare „Zeug“-Klassen (z.B. Straßen) als auch für zählbare „Ding“-Klassen (z.B. Fahrzeuge oder Personen).
Vorzugsweise verwendet die Klassifikation der Fahrzeugumgebung, insbesondere die semantische Segmentierung, ein neuronales Netz.
Vorzugsweise ist das Assistenzmodul eingerichtet, um den Soll-Abstand zu verringern, wenn die Vulnerable Road User einen oder mehrere Fußgänger umfassen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine erste Geschwindigkeitsschwelle ist. Insbesondere kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen bei einem erhöhten VRU-Aufkommen und niedrigen Geschwindigkeiten verringert werden, um Fußgänger nicht zum Queren zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Egofahrzeug zu animieren.
In einigen Ausführungsformen ist die erste Geschwindigkeitsschwelle 30km/h oder weniger, 20km/h oder weniger, oder 10km/h oder weniger.
In einigen Ausführungsformen ist die Fahrzeuggeschwindigkeit eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit. In weiteren Ausführungsformen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit eine mittlere Geschwindigkeit oder maximale Geschwindigkeit in einem vorbestimmten vergangenen Zeitraum sein, wie zum Beispiel die letzten x Minuten. x kann geeignet gewählt werden, wie zum Beispiel 1, 2 oder 3.
Vorzugsweise umfasst das Fahrassistenzsystem weiter ein Verhaltensanalysemodul, das eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten der Umgebungssensorik des Fahrzeugs ein Verhalten des einen oder der mehreren Fußgänger zu antizipieren, wobei das Assistenzmodul eingerichtet ist, um den Soll-Abstand zu verringern, wenn das Verhaltensanalysemodul antizipiert, das wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger eine Straße vor dem Fahrzeug überqueren wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verhaltensanalysemodul einen trainierten Algorithmus, der z.B. basierend auf einer Blickrichtung, einer Körperorientierung, einer Position, einer Gestik, einer Körpersprache etc. des Fußgängers bestimmt, ob der Fußgänger möglicherweise beabsichtigt, die Straße vor dem Fahrzeug zu überqueren.
Vorzugsweise ist das Assistenzmodul eingerichtet, um den Soll-Abstand zu verringern, wenn sich wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger innerhalb eines vorbestimmten Abstands vom Fahrzeug befindet. Beispielsweise können nur Fußgänger in einer unmittelbaren Fahrzeugumgebung für die Einstellung des Soll-Abstands berücksichtigt werden, da für solche Fußgänger die Wahrscheinlichkeit einer Straßenüberquerung vor dem Fahrzeug am höchsten bzw. eine Straßenüberquerung vor dem Fahrzeug überhaupt erst möglich ist.
In einigen Ausführungsformen ist der vorbestimmte Abstand 20m oder weniger, 10m oder weniger, oder 5m oder weniger.
Vorzugsweise ist das Assistenzmodul eingerichtet, um den Soll-Abstand zu verringern, wenn sich wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger auf einem Gehweg und/oder Radweg befindet. Für solche Fußgänger besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass sie die Straße vor dem Fahrzeug überqueren.
Vorzugsweise ist das Assistenzmodul eingerichtet, um den Soll-Abstand zu erhöhen, wenn die Vulnerable Road User eine Vielzahl von Fahrradfahrern umfassen. Insbesondere kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen mit vielen Fahrradfahrer erhöht werden, um eine sensorische Objekterkennung zu erleichtern und dem Fahrassistenzsystem mehr Reaktionszeit zur Verfügung zu stellen.
Vorzugsweise ist das Umgebungsanalysemodul eingerichtet, um eine Anzahl von Fahrradfahrern in der Fahrzeugumgebung zu bestimmen, wobei das Assistenzmodul eingerichtet ist, um den Soll-Abstand zu erhöhen, wenn die Anzahl von Fahrradfahrern in der Fahrzeugumgebung gleich oder höher als eine erste Schwelle ist und/oder eine Dichte von Fahrradfahrern gleich oder höher als eine zweite Schwelle ist (z.B. Anzahl pro Einheitsfläche; die Einheitsfläche kann geeignet gewählt werden, wie zum Beispiel 1qm, 10qm, etc.).
Die erste Schwelle und/oder die zweite Schwelle können geeignet gewählt werden, wie zum Beispiel basierend auf technischen Charakteristika der Umgebungssensorik, der Leistungsfähigkeit des Objekterkennungsalgorithmus, etc.
Vorzugsweise ist das Assistenzmodul eingerichtet ist, um den Soll-Abstand zu erhöhen, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als eine zweite Geschwindigkeitsschwelle.
In einigen Ausführungsformen kann die zweite Geschwindigkeitsschwelle 10km/h oder mehr, 20km/h oder mehr, 30km/h oder mehr, oder 40km/h oder mehr sein. Damit kann auch bei höheren Geschwindigkeiten sichergestellt werden, dass dem Fahrassistenzsystem genug Reaktionszeit zur Verfügung steht, wenn eine kritische Situation mit einem Fahrradfahrer entsteht.
Vorzugsweise ist das Assistenzmodul eingerichtet, um den Soll-Abstand zu erhöhen, wenn eine auf den Umgebungsdaten der Umgebungssensorik des Fahrzeugs basierende Objekterkennung aufgrund des Fremdfahrzeugs degradiert ist. Blockiert das Fremdfahrzeug zum Beispiel das Sichtfeld der Umgebungssensorik mehr als eine Schwelle, kann der Soll-Abstand erhöht werden, um die sensorische Objekterkennung zu erleichtern.
Wie oben beschrieben kann situationsabhängig entweder eine Verringerung oder eine Erhöhung des Soll-Abstands erfolgen. Wenn lediglich Fußgänger in der Fahrzeugumgebung erkannt werden, kann ohne Weiteres die Verringerung des Soll-Abstands erfolgen. Ähnlich kann ohne Weiteres die Erhöhung des Soll-Abstands erfolgen, wenn lediglich Fahrradfahrer in der Fahrzeugumgebung erkannt werden.
Werden sowohl Fußgänger als auch Fahrradfahrer in der (näheren) Fahrzeugumgebung erfasst, kann das Assistenzmodul eingerichtet sein, um eine Risikoabschätzung durchzuführen. Die Risikoabschätzung kann geeignete Kriterien verwenden. Beispielsweise kann eine Verringerung des Soll-Abstands erfolgen, wenn die Risikoabschätzung ergibt, dass ein Unfallrisiko mit einem Fußgänger höher ist als ein Unfallrisiko mit einem Fahrradfahrer. Ähnlich kann eine Erhöhung des Soll-Abstands erfolgen, wenn die Risikoabschätzung ergibt, dass ein Unfallrisiko mit einem Fahrradfahrer höher ist als ein Unfallrisiko mit einem Fußgänger. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und es kann zum Beispiel weder eine Verringerung noch eine Erhöhung des Soll-Abstands erfolgen, wenn sowohl Fußgänger als auch Fahrradfahrer in der (näheren) Fahrzeugumgebung erfasst werden.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrzeug umfasst das Fahrassistenzsystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Das Fahrassistenzsystem ist zum automatisierten Fahren eingerichtet. Insbesondere ist das Fahrassistenzsystem für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) eingerichtet. Die adaptive Geschwindigkeitsregelung ist eine Geschwindigkeitsregelanlage, die bei der Regelung den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Regelgröße berücksichtigt. Bei der adaptiven Geschwindigkeitsregelung werden die Position und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem Sensor ermittelt und die Geschwindigkeit sowie der Abstand adaptiv mit Motor- und Bremseingriff geregelt.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Fahrassistenzverfahren umfasst ein Erkennen von Vulnerable Road Usern in einer Fahrzeugumgebung basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs; und ein automatisches Einstellen eines Soll-Abstands zu einem vor dem Fahrzeug fahrenden Fremdfahrzeug basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern.
Vorzugsweise wird der Soll-Abstand verringert, wenn die Vulnerable Road User einen oder mehrere Fußgänger umfassen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine erste Geschwindigkeitsschwelle ist. Insbesondere kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen bei einem erhöhten VRU-Aufkommen und niedrigen Geschwindigkeiten verringert werden, um Fußgänger nicht zum Queren zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Egofahrzeug zu animieren.
Vorzugsweise wird der Soll-Abstand erhöht, wenn die Vulnerable Road User eine Vielzahl von Fahrradfahrern umfassen. Insbesondere kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen mit vielen Fahrradfahrer erhöht werden, um eine sensorische Objekterkennung zu erleichtern und dem Fahrassistenzsystem mehr Reaktionszeit zur Verfügung zu stellen.
Das Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzsystems zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Software mit Programmcode angegeben. Die Software ist zur Durchführung des Fahrassistenzverfahrens zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs eingerichtet, wenn die Software auf einer oder mehreren softwaregesteuerten Einrichtungen abläuft.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst einen oder mehrere Prozessoren; und wenigstens einen Speicher, der mit dem einen oder den mehreren Prozessoren verbunden ist und Anweisungen enthält, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden können, um das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs auszuführen.
Ein Prozessor bzw. ein Prozessormodul ist ein programmierbares Rechenwerk, also eine Maschine oder eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Elemente steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2 schematisch ein Fahrassistenzsystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
3 schematisch Fahrzeuge und Vulnerable Road User gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
4 ein Flussdiagram eines Fahrassistenzverfahrens zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrassistenzsystem 100 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 100 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 100 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die (z.B. hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrassistenzsystem 100 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein oder mehrere LiDAR-Systeme, ein oder mehrere Radar-Systeme, einen oder mehrere Ultraschallsensoren und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist das Fahrassistenzsystem 100 für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) eingerichtet. Die adaptive Geschwindigkeitsregelung ist eine Geschwindigkeitsregelanlage, die bei der Regelung den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Regelgröße berücksichtigt. Bei der adaptiven Geschwindigkeitsregelung werden die Position und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem Sensor ermittelt und die Geschwindigkeit sowie der Abstand adaptiv mit Motor- und Bremseingriff geregelt.
2 zeigt schematisch ein Fahrassistenzsystem 200 zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 3 zeigt schematisch ein Egofahrzeug 10 mit dem Fahrassistenzsystem 200 und ein vor dem Fahrzeug 10 fahrendes Fremdfahrzeug 30. Das Fahrassistenzsystem 200 kann das in 1 gezeigte Fahrassistenzsystem 100 sein.
Das Fahrassistenzsystem 210 umfasst ein Umgebungsanalysemodul 210, das eingerichtet ist, um basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 Vulnerable Road User VRU1, VRU2 in einer Fahrzeugumgebung zu erkennen; und ein Assistenzmodul 220, das eingerichtet ist, um einen Soll-Abstand d zu einem vor dem Fahrzeug 10 fahrenden Fremdfahrzeug 30 basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern VRU1, VRU2 einzustellen.
Das Umgebungsanalysemodul 210 und das Assistenzmodul 220 können in einem gemeinsamen Software- und/oder Hardware-Modul realisiert sein. Alternativ dazu können das Umgebungsanalysemodul 210 und das Assistenzmodul 220 jeweils in getrennten Software- und/oder Hardware-Modulen realisiert sein.
In einigen Ausführungsformen ist das Assistenzmodul 220 eingerichtet, um den Soll-Abstand d zu verringern, wenn die Vulnerable Road User VRU1, VRU2 einen oder mehrere Fußgänger VRU1 umfassen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine erste Geschwindigkeitsschwelle ist. Insbesondere kann der Soll-Abstand d in urbanen Umgebungen bei einem erhöhten VRU-Aufkommen und niedrigen Geschwindigkeiten verringert werden, um Fußgänger nicht zum Queren zwischen dem Vorderfahrzeug 30 und dem Egofahrzeug 10 zu animieren.
Die erste Geschwindigkeitsschwelle kann zum Beispiel 30km/h oder weniger, 20km/h oder weniger, oder 10km/h oder weniger sein.
Das Fahrassistenzsystem 200 kann weiter ein Verhaltensanalysemodul umfassen, das eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten der Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 ein Verhalten des einen oder der mehreren Fußgänger VRU1 zu antizipieren. Hierzu kann ein trainierter Algorithmus verwendet werden, der z.B. basierend auf einer Blickrichtung, einer Körperorientierung, einer Position, einer Gestik, einer Körpersprache etc. des Fußgängers bestimmt, ob der Fußgänger möglicherweise beabsichtigt, die Straße vor dem Fahrzeug 10 zu überqueren. Das Assistenzmodul 220 kann eingerichtet sein, um den Soll-Abstand d zu verringern, wenn das Verhaltensanalysemodul antizipiert, das wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger VRU1 eine Straße vor dem Fahrzeug 10 überqueren wird.
In weiteren Ausführungsformen kann das Assistenzmodul 220 eingerichtet sein, um den Soll-Abstand d zu erhöhen, wenn die Vulnerable Road User VRU1, VRU2, eine Vielzahl von Fahrradfahrern VRU2 umfassen. Insbesondere kann der Soll-Abstand d in urbanen Umgebungen mit vielen Fahrradfahrer erhöht werden, um eine sensorische Objekterkennung zu erleichtern und dem Fahrassistenzsystem 200 mehr Reaktionszeit zur Verfügung zu stellen.
Das Umgebungsanalysemodul 210 kann zum Beispiel eingerichtet sein, um eine Anzahl von Fahrradfahrern VRU2 in der Fahrzeugumgebung zu bestimmen, wobei das Assistenzmodul 220 den Soll-Abstand d erhöhen kann, wenn die Anzahl von Fahrradfahrern VRU2 in der Fahrzeugumgebung gleich oder höher als eine erste Schwelle ist und/oder eine Dichte von Fahrradfahrern gleich oder höher als eine zweite Schwelle ist.
Das Assistenzmodul 220 kann weiter eingerichtet sein, um den Soll-Abstand d zu erhöhen, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als eine zweite Geschwindigkeitsschwelle. Die zweite Geschwindigkeitsschwelle kann zum Beispiel 10km/h oder mehr, 20km/h oder mehr, 30km/h oder mehr, oder 40km/h oder mehr sein. Damit kann auch bei höheren Geschwindigkeiten sichergestellt werden, dass dem Fahrassistenzsystem 200 genug Reaktionszeit zur Verfügung steht, wenn eine kritische Situation mit einem Fahrradfahrer entsteht.
Ergänzend oder alternativ kann das Assistenzmodul 220 eingerichtet sein, um den Soll-Abstand d zu erhöhen, wenn eine auf den Umgebungsdaten der Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 basierende Objekterkennung aufgrund des Fremdfahrzeugs 30 degradiert ist. Blockiert das Fremdfahrzeug 30 zum Beispiel das Sichtfeld der Umgebungssensorik mehr als eine Schwelle, kann der Soll-Abstand d erhöht werden, um die sensorische Objekterkennung zu erleichtern.
Wie oben beschrieben kann situationsabhängig entweder eine Verringerung oder eine Erhöhung des Soll-Abstands d erfolgen. Wenn lediglich Fußgänger VRU1 in der Fahrzeugumgebung erkannt werden, kann die Verringerung des Soll-Abstands d erfolgen. Ähnlich kann die Erhöhung des Soll-Abstands d erfolgen, wenn lediglich Fahrradfahrer VRU2 in der Fahrzeugumgebung erkannt werden.
Werden sowohl Fußgänger VRU1 als auch Fahrradfahrer VRU2 in der näheren Fahrzeugumgebung erfasst, kann das Assistenzmodul 220 eingerichtet sein, um eine Risikoabschätzung durchzuführen. Die Risikoabschätzung kann geeignete Kriterien verwenden. Beispielsweise kann eine Verringerung des Soll-Abstands d erfolgen, wenn die Risikoabschätzung ergibt, dass ein Unfallrisiko mit einem Fußgänger VRU1 höher ist als ein Unfallrisiko mit einem Fahrradfahrer VRU2. Ähnlich kann eine Erhöhung des Soll-Abstands d erfolgen, wenn die Risikoabschätzung ergibt, dass ein Unfallrisiko mit einem Fahrradfahrer VRU2 höher ist als ein Unfallrisiko mit einem Fußgänger VRU1. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und es kann zum Beispiel weder eine Verringerung noch eine Erhöhung des Soll-Abstands d erfolgen, wenn sowohl Fußgänger VRU1 als auch Fahrradfahrer VRU2 in der Fahrzeugumgebung erfasst werden.
4 zeigt ein Flussdiagram eines Fahrassistenzverfahrens 400 zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrassistenzverfahren 400 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
Das Fahrassistenzverfahren 400 umfasst im Block 410 ein Erkennen von Vulnerable Road Usern in einer Fahrzeugumgebung basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs; und im Block 420 ein automatisches Einstellen eines Soll-Abstands zu einem vor dem Fahrzeug fahrenden Fremdfahrzeug basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern.
Der Soll-Abstand kann verringert werden, wenn die Vulnerable Road User einen oder mehrere Fußgänger umfassen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine erste Geschwindigkeitsschwelle ist. Insbesondere kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen bei einem erhöhten VRU-Aufkommen und niedrigen Geschwindigkeiten verringert werden, um Fußgänger nicht zum Queren zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Egofahrzeug zu animieren.
In weiteren Ausführungsformen kann der Soll-Abstand erhöht werden, wenn die Vulnerable Road User eine Vielzahl von Fahrradfahrern umfassen. Insbesondere kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen mit vielen Fahrradfahrer erhöht werden, um eine sensorische Objekterkennung zu erleichtern und dem Fahrassistenzsystem mehr Reaktionszeit zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß werden spezifisch Vulnerable Road User, insbesondere Fußgänger und/oder Fahrradfahrer, in der Fahrzeugumgebung erkannt und beim Einstellen des Soll-Abstands zum vorausfahrenden Fremdfahrzeug berücksichtigt. Beispielsweise kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen bei einem erhöhten VRU-Aufkommen und niedrigen Geschwindigkeiten verringert werden, um Fußgänger nicht zum Queren zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Egofahrzeug zu animieren. In einem weiteren Beispiel kann der Soll-Abstand in urbanen Umgebungen mit vielen Fahrradfahrer erhöht werden, um eine sensorische Objekterkennung zu erleichtern und dem Fahrassistenzsystem mehr Reaktionszeit zur Verfügung zu stellen. Damit wird ein sicherheitsoptimierter Abstand zu einem Vorderfahrzeug eingestellt, wodurch eine Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden kann.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

Fahrassistenzsystem (100, 200) zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (10), umfassend: ein Umgebungsanalysemodul (210), das eingerichtet ist, um basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10) Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) in einer Fahrzeugumgebung zu erkennen; und ein Assistenzmodul (220), das eingerichtet ist, um einen Soll-Abstand (d) zu einem vor dem Fahrzeug (10) fahrenden Fremdfahrzeug (30) basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2) einzustellen, wobei das Assistenzmodul (220) eingerichtet ist, um den Soll-Abstand (d) zu verringern, wenn die Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) einen oder mehrere Fußgänger (VRU1) umfassen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine erste Geschwindigkeitsschwelle ist.
Fahrassistenzsystem (100, 200) nach Anspruch 1, weiter umfassend ein Verhaltensanalysemodul, das eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten der Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10) ein Verhalten des einen oder der mehreren Fußgänger (VRU1) zu antizipieren, wobei das Assistenzmodul (220) eingerichtet ist, um den Soll-Abstand (d) zu verringern, wenn das Verhaltensanalysemodul antizipiert, das wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger (VRU1) eine Straße vor dem Fahrzeug (10) überqueren wird.
Fahrassistenzsystem (100, 200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Assistenzmodul (220) eingerichtet ist, um den Soll-Abstand (d) zu verringern, wenn: - sich wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger (VRU1) innerhalb eines vorbestimmten Abstands vom Fahrzeug befindet; und/oder - sich wenigstens ein Fußgänger des einen oder der mehreren Fußgänger (VRU1) auf einem Gehweg und/oder Radweg befindet.
Fahrassistenzsystem (100, 200) zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (10), umfassend: ein Umgebungsanalysemodul (210), das eingerichtet ist, um basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10) Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) in einer Fahrzeugumgebung zu erkennen; und/oder ein Assistenzmodul (220), das eingerichtet ist, um einen Soll-Abstand (d) zu einem vor dem Fahrzeug (10) fahrenden Fremdfahrzeug (30) basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2) einzustellen, wobei das Assistenzmodul (220) eingerichtet ist, um den Soll-Abstand (d) zu erhöhen, wenn die Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) eine Vielzahl von Fahrradfahrern (VRU2) umfassen.
Fahrassistenzsystem (100, 200) nach Anspruch 4, wobei das Umgebungsanalysemodul (210) eingerichtet ist, um eine Anzahl von Fahrradfahrern (VRU2) in der Fahrzeugumgebung zu bestimmen, und wobei das Assistenzmodul (220) eingerichtet ist, um den Soll-Abstand (d) zu erhöhen, wenn die Anzahl von Fahrradfahrern (VRU2) in der Fahrzeugumgebung gleich oder höher als eine erste Schwelle ist und/oder eine Dichte von Fahrradfahrern (VRU2) gleich oder höher als eine zweite Schwelle ist.
Fahrassistenzsystem (100, 200) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Assistenzmodul (220) eingerichtet ist, um den Soll-Abstand (d) zu erhöhen, wenn: - eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als eine zweite Geschwindigkeitsschwelle ist; und/oder - eine auf den Umgebungsdaten der Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10) basierende Objekterkennung aufgrund des Fremdfahrzeugs (30) degradiert ist.
Fahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrassistenzsystem (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Fahrassistenzverfahren (400) zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (10), umfassend: Erkennen (400) von Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2) in einer Fahrzeugumgebung basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10); und automatisches Einstellen (420) eines Soll-Abstands (d) zu einem vor dem Fahrzeug (10) fahrenden Fremdfahrzeug (30) basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2), wobei der Soll-Abstand (d) verringert wird, wenn die Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) einen oder mehrere Fußgänger (VRU1) umfassen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine erste Geschwindigkeitsschwelle ist.
Fahrassistenzverfahren (400) zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs (10), umfassend: Erkennen (410) von Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2) in einer Fahrzeugumgebung basierend auf Umgebungsdaten einer Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10); und automatisches Einstellen (410) eines Soll-Abstands (d) zu einem vor dem Fahrzeug (10) fahrenden Fremdfahrzeug (30) basierend auf den erkannten Vulnerable Road Usern (VRU1, VRU2), wobei der Soll-Abstand (d) erhöht wird, wenn die Vulnerable Road User (VRU1, VRU2) eine Vielzahl von Fahrradfahrern (VRU2) umfassen.
Speichermedium, umfassend ein Software-Programm, das eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das Fahrassistenzverfahren (400) gemäß Anspruch 8 oder 9 auszuführen.