WO2020212102A1 - Verfahren und vorrichtung zum erstellen eines höhenprofils für einen von einem fahrzeug zu befahrenden bereich - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erstellen eines höhenprofils für einen von einem fahrzeug zu befahrenden bereich Download PDF

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WO2020212102A1
WO2020212102A1 PCT/EP2020/058274 EP2020058274W WO2020212102A1 WO 2020212102 A1 WO2020212102 A1 WO 2020212102A1 EP 2020058274 W EP2020058274 W EP 2020058274W WO 2020212102 A1 WO2020212102 A1 WO 2020212102A1
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Max RASUMAK
Andrew Aird
Kevin HIRSCH
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug (100) zu befahrenden Bereich (105), wobei das Verfahren einen Schritt des Bestimmens, einen Schritt des Ermittelns und einen Schritt des Zuordnens umfasst. Im Schritt des Bestimmens werden Fahrspurkoordinaten unter Verwendung eines Lenkwinkelsignals (120) des Fahrzeugs (100) bestimmt, wobei die Fahrspurkoordinaten eine zukünftige Fahrspur (101) des Fahrzeugs (100) in dem zu befahrenden Bereich (105) definieren. Im Schritt des Ermittelns wird ein fahrspurbasiertes Gitter unter Verwendung der Fahrspurkoordinaten bestimmt, wobei das Gitter eine Mehrzahl von Gitterelementen aufweist, die die Fahrspur (101) abdecken. Im Schritt des Zuordnens wird ein Höhenwert zu jedem der Gitterelemente unter Verwendung von Disparitätswerten (113) zugeordnet, die von einer Stereo-Bilderfassungseinrichtung (114) des Fahrzeugs (100) ermittelte Werte repräsentieren, um das Höhenprofil zu erstellen.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Eine Berechnung von Abstands- bzw. Höhendaten wird heutzutage vielfältig, unter anderem in der industriellen Qualitätssicherung, in der
Produktionsüberwachung, wie beispielsweise bei einer Vermessung von Getränkekisten in Rücknahmeautomaten, in der Geodäsie oder sogar im Gesundheitsbereich, wie beispielsweise bei 3D-Brillen oder bei einer
Gesichtsvermessung, eingesetzt. Auch im Automotivebereich hat diese Technologie sowohl auf Straßen, auch„On-Highway“ genannt, als auch im Gelände, auch„Off-Highway“ genannt, ihren Einzug gefunden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein verbessertes Verfahren zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann vorteilhafterweise ein Höhenprofil des zu befahrenden Bereichs so ermittelt werden, dass das Höhenprofil nur für Bereiche ermittelt wird, die das Fahrzeug tatsächlich überfährt. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Rechenbedarf, bzw. ein Ressourcenbedarf gesenkt werden.
Es wird ein Verfahren zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich mit einem Schritt des Bestimmens, einem Schritt des Ermittelns und einem Schritt des Zuordnens vorgestellt. Im Schritt des Bestimmens werden Fahrspurkoordinaten unter Verwendung eines
Lenkwinkelsignals des Fahrzeugs, insbesondere mittels einer bevorzugt fahrzeugseitigen Bestimmungseinheit des Fahrzeugs, bestimmt, wobei die Fahrspurkoordinaten eine zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs in dem zu befahrenden Bereich definieren. Im Schritt des Ermittelns wird ein
fahrspurbasiertes Gitter unter Verwendung der Fahrspurkoordinaten,
insbesondere mittels einer bevorzugt fahrzeugseitigen Ermittlungseinheit des Fahrzeugs, ermittelt, wobei das Gitter eine Mehrzahl von Gitterelementen aufweist, welche die zukünftige Fahrspur abdecken. Im Schritt des Zuordnens wird ein Höhenwert zu jedem der Gitterelemente unter Verwendung von
Disparitätswerten, insbesondere mittels einer bevorzugt fahrzeugseitigen Zuordnungseinheit des Fahrzeugs, zugeordnet, die von einer Stereo- Bilderfassungseinrichtung des Fahrzeugs ermittelte Werte repräsentieren, um das Höhenprofil zu erstellen.
Das Verfahren kann beispielsweise in einem Landfahrzeug angewandt werden, das ausgeformt ist, um Personen und zusätzlich oder alternativ Gegenstände zu transportieren oder das als Fahrzeug zur Bodenbearbeitung ausgeführt ist. Der beschriebene Ansatz lässt sich auch bei einem Motorrad einsetzen. Durch das Höhenprofil kann beispielsweise eine Ausformung des zu befahrenden Bereichs visualisiert werden. Eine zukünftige Fahrspur kann einem Rad des Fahrzeugs zugeordnet sein. Die Fahrspurkoordinaten können Punkte in einem
Koordinatensystem darstellen, durch die ein Verlauf der zukünftigen Fahrspur bezogen auf das Koordinatensystem definiert werden kann. Das
Koordinatensystem kann beispielsweise ein Weltkoordinatensystem darstellen. Beispielsweise können die Fahrspurkoordinaten seitliche Begrenzungslinien oder eine Mittellinie der zukünftigen Fahrspur definieren. Um die Fahrspurkoordinaten bestimmen zu können, kann ein Lenkwinkelwert eingebracht werden, der beispielsweise eine Stellung eines Lenkrads des Fahrzeugs oder eine
Winkelstellung zumindest eines lenkbaren Rads des Fahrzeugs anzeigen kann. Das Lenkwinkelsignal kann einen aktuellen und/oder zumindest einen zukünftigen Lenkwinkelwert umfassen. Gemäß einer Ausführungsform können zusätzlich zu dem Lenkwinkelsignal auch andere Fahrzeuggeometrieparameter berücksichtigt werden, durch die eine sich auf die zukünftige Fahrspur auswirkende Fahrzeuggeometrie des Fahrzeugs definiert wird. Das
fahrspurbasierte Gitter kann durch eine geeignete Ermittlungsvorschrift unter Verwendung der Fahrspurkoordinaten ermittelt werden. Das fahrspurbasierte Gitter kann einen Verlauf der zukünftigen Fahrspur gitterförmig abbilden. Das fahrspurbasierte Gitter kann somit einen bandförmigen Verlauf aus
aneinandergereihten Gitterelementen aufweisen. Indem das fahrspurbasierte Gitter unter Berücksichtigung zumindest einer zukünftigen Reifenspur ermittelt wird, kann gemäß einer Ausführungsform vermieden werden, das das fahrspurbasierte Gitter sich außerhalb der Reifenspur befindliche oder über die Reifenspur hinausgehende Gitterelemente aufweist. Indem jedem der Mehrzahl von Gitterelementen jeweils ein Höhenwert zugeordnet wird, kann ein
Höhenprofil der zukünftigen Fahrspur erstellt werden. Die Höhenwerte können beispielsweise durch eine Transformation aus Disparitätswerten einer
Disparitätskarte bestimmt werden. Hierbei kann der Disparitätswert auf der Differenz zwischen einem ersten Intensitätswert eines mittels einer ersten Bilderfassungseinheit der Stereo-Bilderfassungseinrichtung erzeugten ersten Bildes des Bereichs und einem zweiten Intensitätswert eines mittels einer zweiten Bilderfassungseinheit der Stereo-Bilderfassungseinrichtung erzeugten zweiten Bildes des Bereichs basieren oder diese Differenz sein, wobei der erste und der zweite Intensitätswert demselben Abschnitt des Bereichs zugeordnet sind. Die Disparitätskarte kann auf von der Stereo-Bilderfassungseinrichtung bereitgestellten Daten erstellt worden sein. Die Disparitätswerte können sich somit auf ein Koordinatensystem der Bilderfassungseinrichtung beziehen oder bereits in das Weltkoordinatensystem oder ein Fahrzeugkoordinatensystem transformierte Werte darstellen. Vorteilhafterweise kann dadurch beispielsweise eine zum Erstellen des Höhenprofils benötigte Rechenleistung gering gehalten werden, da nur solche Höhenwerte zugeordnet werden, die der zukünftigen Fahrspur zugeordnet werden können. Das sich aus den Gitterelementen und den zugeordneten Höhenwerten zusammensetzende Höhenprofil kann in Form eines Höhenprofilsignals bereitgestellt werden, beispielsweise zur Verwendung durch ein Fahrassistenzsystem. Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Bestimmens die
Fahrspurkoordinaten unter Verwendung zumindest eines
Fahrzeuggeometrieparameters bestimmt werden, der eine Rädergeometrie, einen Radstand und zusätzlich oder alternativ eine Spurbreite des Fahrzeugs repräsentieren kann. Der Fahrzeuggeometrieparameter kann vorteilhafterweise eine Genauigkeit der Ermittlung der zukünftigen Fahrspur fördern, sodass auch eine Zuordnung der Höhenwerte präziser erfolgen kann.
Im Schritt des Ermittelns kann eine Breite der Mehrzahl von Gitterelementen an eine Breite der zukünftigen Fahrspur angepasst werden. Das bedeutet, dass die Breite der zukünftigen Fahrspur der Breite der Mehrzahl von Gitterelementen entsprechen kann. Vorteilhafterweise decken die Gitterelemente dabei nur einen Teil des zu befahrenden Bereichs ab, der von einem Reifen des Fahrzeugs überfahren wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns eine Gitterfläche eines Gitterelements durch eine Aufstandsfläche eines Reifens des Fahrzeugs definiert werden. Vorteilhafterweise kann durch die Größe der Aufstandsfläche ein an den Reifentyp angepasstes Höhenprofil für die zukünftige Fahrspur ermittelt werden.
Weiterhin kann im Schritt des Ermittelns die Mehrzahl von Gitterelementen orthogonal zu der Fahrspur ausgerichtet werden. Das bedeutet, dass die Mehrzahl von Gitterelementen gemäß einer Ausführungsform im Wesentlichen rechtwinklig zu der Ausrichtung der Fahrspur ausgerichtet sein kann.
Vorteilhafterweise kann dadurch ein Ressourcenverbrauch gesenkt werden.
Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Bestimmens weitere Fahrspurkoordinaten unter Verwendung des Lenkwinkelsignals des Fahrzeugs bestimmt werden, wobei die weiteren Fahrspurkoordinaten eine zukünftige weitere Fahrspur des Fahrzeugs in dem zu befahrenden Bereich definieren können. Weiterhin kann im Schritt des Ermittelns ein weiteres fahrspurbasiertes Gitter unter Verwendung der weiteren Fahrspurkoordinaten ermittelt werden, wobei das weitere Gitter eine Mehrzahl von weiteren Gitterelementen aufweist, die die weitere Fahrspur abdecken. In einem Schritt des Zuordnens kann ein weiterer Höhenwert zu jedem der weiteren Gitterelemente unter Verwendung von weiteren Disparitätswerten zugeordnet werden, die von der Stereo- Bilderfassungseinrichtung des Fahrzeugs ermittelte weitere Werte
repräsentieren. Gemäß dieser Ausführungsform können sich sowohl die weiteren Fahrspurkoordinaten als auch das weitere fahrspurbasierte Gitter auf das bereits genannte Koordinatensystem beziehen. Vorteilhafterweise kann dadurch für jede zukünftige Fahrspur ein eigenes Gitter mit dem dazugehörigen Höhenprofil ermittelt werden, sodass beispielsweise Unebenheiten auf einer zukünftigen Fahrspur befindliche, unüberwindbare Hindernisse erkannt werden können. Beispielsweise kann für jedes der Vorderräder eines zweispurigen Fahrzeugs ein Höhenprofil ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann für die zukünftige Fahrspur und die zukünftige weitere Fahrspur des Fahrzeugs jeweils ein eigenes Gitter ermittelt werden. Dadurch können auch Unebenheiten, die nur eine der zukünftigen Fahrspuren betreffen, in dem Höhenprofil abgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ausgebens eines Steuersignals in Abhängigkeit des erstellten Höhenprofils an einen Aktor des Fahrzeugs, insbesondere mittels einer bevorzugt fahrzeugseitigen
Ausgabeeinheit des Fahrzeugs, vorsehen, um den Aktor des Fahrzeugs abhängig von dem erstellten Höhenprofil zu steuern. Bevorzugt umfasst das Verfahren den Schritt des Steuerns des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem erstellten Höhenprofil. Der Aktor kann eine Anzeigeeinheit, eine akustische und/oder optische und/oder haptische Warneinheit, eine Dämpfereinheit, eine Lenkeinheit, eine Antriebseinheit und/oder eine Bremseinheit des Fahrzeugs umfassend. Denkbar ist, dass bei einem Höhenunterschied des Höhenprofils, der einen Schwellwert überschreitet, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert und/oder ein Lenkwinkel des Fahrzeugs verändert und/oder eine Dämpferhärte reduziert und/oder ein Warnsignal an einen Fahrer des Fahrzeugs abgegeben wird. Durch diese Gestaltung kann eine besonders effiziente, das Fahrzeug schonende und zugleich für den Fahrer komfortable Steuerung des Fahrzeugs erfolgen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der hier vorgestellte Ansatz
beispielsweise bei einer Dämpferansteuerung, Terrain-Befahrbarkeit,
Geschwindigkeitsregelung aufgrund einer Fahrspurgenauigkeit, für eine
Anpassung am Fahrzeug 100 angehängter Geräte und/oder für einen Notbremsassistenten für nicht überfahrbare Hindernisse anwendbar, bzw.
nützlich
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines Verfahrens zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale zugreifen. Die Ermittlung bzw. das Erstellen des Höhenprofils kann unter Verwendung von Einrichtungen, wie eine
Bestimmungseinheit oder Erstelleinheit, eine Ermittlungseinheit und eine
Zuordnungseinheit, durchgeführt werden. Zum Ausgeben des Steuersignals kann eine Ausgabeeinheit und/oder eine Steuereinheit vorgesehen sein.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Oberansicht eines Fahrzeugs und zukünftiger Fahrspuren gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Oberansicht eines Fahrzeugs und eines fahrspurbasierten Gitters gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine Darstellung der 3D-Tiefeninformationen projiziert auf das Gitter im Fahrzeugkoordinatensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine Seitendarstellung eines Fahrzeugs gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine Oberansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 6 eine Oberansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine Oberansicht eines Fahrzeugs und einer zukünftigen Fahrspur gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Oberansicht eines Fahrzeugs 100 und zukünftiger Fahrspuren 101, 102 des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Das Fahrzeug 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Nutzfahrzeug realisiert. Alternativ kann es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen handeln. Die erste Fahrspur 101 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel genauso breit wie ein erster Reifen 103 des Fahrzeugs 100 und die zweite Fahrspur 102 ist genauso breit wie ein zweiter Reifen 104 des Fahrzeugs 100. Die zukünftige Fahrspur 102 liegt in einem zukünftig von dem Fahrzeug 100 zu befahrenden Bereich 105, der hier im Vorfeld des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Dabei entspricht gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Abstand zwischen der Fahrspur 101 und der weiteren Fahrspur 102 einem Abstand zwischen dem Reifen 103 und dem weiteren Reifen 104.
Das Fahrzeug 100 weist eine Vorrichtung 106 auf, die ausgebildet ist, um ein Höhenprofil für den von dem Fahrzeug 100 zu befahrenden Bereich 105 zu erstellen. Dabei ist die Vorrichtung 106 ausgebildet, um das Höhenprofil auf Basis einer Disparitätskarte zu erstellen, die einen Höhenverlauf des zu befahrenden Bereichs 105 abbildet. Die Vorrichtung 106 ist dazu ausgebildet, um das Höhenprofil speziell für den Teil des zu befahrenden Bereichs 105 zu erstellen, das von einem der Räder 103, 104 oder von beiden der Räder 103,
104 tatsächlich überfahren wird. Durch das Höhenprofil wird beispielsweise auf unebenem Gelände erkannt, ob sich auf einer Fahrstrecke vor dem Fahrzeug 100 beispielsweise Hindernisse oder Löcher befinden, die ein Fortbewegen des Fahrzeugs 100 behindern können.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 106 eine
Bestimmungseinheit 108, eine Ermittlungseinheit 110 und eine
Zuordnungseinheit 112 auf. Die Bestimmungseinheit 108 ist ausgebildet, um Fahrspurkoordinaten zu bestimmen, die die zukünftige Fahrspur 101 definieren. Optional ist die Bestimmungseinheit 108 ausgebildet, um weitere
Fahrspurkoordinaten zu bestimmen, die die weitere zukünftige Fahrspur 102 des Fahrzeugs 100 definieren. Die Bestimmungseinheit 108 ist ausgebildet, um die Fahrspurkoordinaten unter Verwendung eines Lenkwinkelsignals zu bestimmen, aus dem sich eine zukünftige Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 100 und somit ein Verlauf der zukünftigen Fahrspuren 101, 102 bestimmen lässt. Die
Ermittlungseinheit 110 ist ausgebildet, um unter Verwendung der
Fahrspurkoordinaten ein fahrspurbasiertes Gitter mit einer Mehrzahl von
Gitterelementen und optional ein weiteres fahrspurbasiertes Gitter mit einer weiteren Mehrzahl von Gitterelementen unter Verwendung der weiteren
Fahrspurkoordinaten zu ermitteln. Die Zuordnungseinheit 112 ist ausgebildet, um je einen Höhenwert zu jedem der Gitterelemente und optional je einen weiteren Höhenwert zu jedem der weiteren Gitterelemente zuzuordnen. Die
Zuordnungseinheit 112 ist dabei ausgebildet, um die Höhenwerte unter
Verwendung von Disparitätswerten 113 zuzuordnen, die gemäß diesem
Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Stereo-Bilderfassungseinrichtung 114 erfasste Werte repräsentieren. Die Stereo-Bilderfassungseinrichtung 114 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an dem Fahrzeug 100 angeordnet und ausgebildet, um zumindest ein Bild, bzw. die Disparitätskarte des zu befahrenden Bereichs 105 aufzunehmen und dem entsprechend Disparitätswerte 113 an die Vorrichtung 104 bereitzustellen. Die Stereo-Bilderfassungseinrichtung 114 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Kamera realisiert, die zwei Bilder aufnimmt. Weiterhin weist das Fahrzeug 100 einen Erkennungssensor 118 auf, der ausgebildet ist, um einen aktuellen Lenkwinkel des Fahrzeugs 100 zu erkennen und ein den aktuellen Lenkwinkel repräsentierendes Lenkwinkelsignal 120 an die Vorrichtung bereitzustellen. Zusätzlich oder alternativ weist das Fahrzeug 100 eine Steuereinrichtung auf, die ausgebildet ist, um einen zukünftigen Lenkwinkel des Fahrzeugs 100 zu bestimmen und das den zukünftigen Lenkwinkel repräsentierende Lenkwinkelsignal 120 bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Bestimmungseinheit 108 ausgebildet, um die Fahrspurkoordinaten unter Verwendung zumindest einen weiteren Fahrzeuggeometrieparameters zu bestimmen, der beispielsweise eine
Rädergeometrie, einen Radstand oder eine Spurbreite des Fahrzeugs 100 repräsentiert. Der Fahrzeuggeometrieparameter ist beispielsweise vorgegeben oder wird aus einer Speichereinrichtung 122 ausgelesen. Das Fahrzeug 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Speichereinrichtung 122 auf, die ausgebildet ist, um Informationen, die beispielsweise von einer Fahrzeugsensorik wie dem Erkennungssensor 118 bereitgestellt wurden, zu speichern. Außerdem können gemäß diesem Ausführungsbeispiel vordefinierte Werte in der
Speichereinrichtung 122 hinterlegt werden, um sie beispielsweise wiederholt verwenden zu können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird von der Vorrichtung 106 ein
dynamisches, fahrspurbasiertes Gitter zur Berechnung des Höhenprofils des Untergrunds in dem zu befahrenden Bereich 105 bestimmt. Das fahrspurbasierte Gitter wird dabei anhand von dreidimensionalen Stereo-Daten beispielsweise für Off-Highway-Anwendungen, das bedeutet im Gelände verwendbare
Anwendungen des Fahrzeugs 100, bestimmt. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ist der hier vorgestellte Ansatz beispielsweise bei einer Dämpferansteuerung, Terrain-Befahrbarkeit, Geschwindigkeitsregelung aufgrund einer Fahrspurgenauigkeit, für eine Anpassung am Fahrzeug 100 angehängter Geräte und/oder für einen Notbremsassistenten für nicht überfahrbare
Hindernisse anwendbar, bzw. nützlich. Allen Anwendungsfeldern ist gemein, dass die Abstands- bzw. Höheninformation in einem für die Anwendung geeigneten Koordinatensystem ausgegeben wird und beispielsweise mit einer reduzierten Auflösung und somit mit einer Abbildung auf das Gitter gearbeitet wird. Das bedeutet, dass eine geometrisch präzise Selektion von
Höheninformationen aus beispielsweise dreidimensionalen Daten (3D-Daten) entlang der Fahrspur 101, 102 und/oder auf die jeweilige Breite des Reifens 103, 104 ermöglicht wird. So wird beispielsweise bei einer Kurvenfahrt das
fahrspurbasierte Gitter derart auf eine Oberfläche projiziert, dass nur Gitterpunkte auf den jeweiligen Fahrspuren 101, 102 der Reifen 103, 104 existieren. Das bedeutet, es werden nur Bereiche von dem Gitter belegt, die die beiden Reifen 103, 104 aufgrund ihrer Breite, die auch als Reifenbreite bezeichnet wird, auch tatsächlich überstreichen. Fig. 2 zeigt eine Oberansicht eines Fahrzeugs 100 und eines fahrspurbasierten Gitters 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Fahrzeug 100 kann dem in Fig. 1 beschriebenen Fahrzeug 100 mit den zukünftigen Fahrspuren 101, 102 entsprechen.
In Fig. 2 ist das fahrspurbasierte Gitter 200 gezeigt, dass für die linke zukünftige Fahrspur 101 ermittelt wurde. Wie aus dem vergrößerten Ausschnitt ersichtlich, umfasst das fahrspurbasierte Gitter 200 eine Mehrzahl von Gitterelementen 201, die die Fahrspur 101 abdecken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl von Gitterelementen 201 orthogonal zu einem Verlauf der Fahrspur 101 ausgerichtet, sodass bei einer Krümmung der Fahrspur 101 die Mehrzahl der Gitterelemente 201 dieser Krümmung folgen. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel weist jedes einzelne der Mehrzahl von Gitterelementen 201 jeweils eine Gitterfläche 202 auf, die beispielsweise einer Aufstandsfläche des Reifens 103 entspricht. Außerdem ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Breite der Mehrzahl von Gitterelementen 201 an eine Breite der Fahrspur 101 angepasst.
Optional wurde für die rechte zukünftige Fahrspur 102 entsprechend dem fahrspurbasierte Gitter 200 ein weiteres fahrspurbasiertes Gitter 204 ermittelt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel decken die fahrspurbasierten Gitter 200, 204 ausschließlich die zukünftigen Fahrspuren 101, 102 ab. Zwischen den zukünftigen Fahrspuren 101, 102 befindet sich ein Abschnitt des Bereichs 105, der frei von den Gittern 200, 204 ist. Ebenso befindet sich links angrenzend an die linke zukünftigen Fahrspur 101 und rechts angrenzend an die rechte zukünftige Fahrspur 102 Abschnitte des Bereichs 105, die frei von den Gittern 200, 204 sind. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel decken die fahrspurbasierten Gitter 200, 204 etwas mehr als die zukünftigen Fahrspuren 101, 102 ab, und weisen dabei beispielsweise ein Breite auf, die kleiner als dem zehnfachen, fünffachen, dreifachen oder zweifachen der Breite der zukünftigen Fahrspuren 101, 102 ist.
Da nur den Gitterelementen 201 der Gittern 200, 204 Höhenwerte zugeordnet werden, wird das Höhenprofil nur für die von den Gittern 200, 204 abgedeckten Fahrspuren 101, 102 erstellt. Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt die dynamische Anpassung und damit die Kopplung der fahrspurbasierten Gitter 200, 204 an die Fahrspuren 101, 102, die auch als rechte und linke Fahrspur bezeichnet werden können. Es existiert jeweils ein unabhängiges Gitter 200, 204 sowohl für die rechte als auch für die linke Fahrspur 101, 102. Damit liegen die Gitterflächen 202 der fahrspurbasierten Gitter 200, 204 immer orthogonal zu beiden Fahrspuren 101, 102 mit der Breite der jeweiligen Reifenspur. Bei entsprechender Parametrisierung entspricht bei dem fahrspurbasierten Gitter 200 die Fläche einer Zelle, also eines
Gitterelements 201, der Aufstandsfläche des Reifens 103 in einer
entsprechenden Distanz entlang der prädizierten Fahrspur 101. Die
Gitterelemente 201 des Gitters 200 sind an die Fahrspur 101 gekoppelt und decken auch gemäß einem Ausführungsbeispiel nur die Teile der Fahrspur 101 ab, die auch von dem Reifen 103 überfahren werden. Im Gegenzug bedeutet das, dass die weiteren Gitterelemente an die weitere Fahrspur 102 gekoppelt sind und ebenfalls nur die Teile der weiteren Fahrspur 102 abdecken, die von dem weiteren Reifen 104 überfahren werden.
Die dynamische Anpassung der Gitters 200, 204 führt dazu, dass nur
Höheninformationen für die Berechnung des Höhenprofils verwendet werden, die auch tatsächlich von den Reifen 103, 104 überfahren werden. Hierdurch wird beispielsweise eine Approximation bzw. Interpolation vermieden. Durch
Eingrenzung der Gitter 200, 204 auf die tatsächlich überstrichene Radfläche entlang der Fahrspuren 101, 102 wird der notwendige Rechenbedarf sowie der Ressourcenverbrauch darüber hinaus signifikant reduziert, im Vergleich zu einem den gesamten Bereich 105 überdeckenden Gitter.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung 300 eines von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereichs 105. Die Darstellung 300 zeigt eine 3D-Tiefeninformationen projiziert auf das Gitter im Fahrzeugkoordinatensystem. Beispielsweise ist die Darstellung 300 unter Verwendung einer Stereo-Bilderfassungseinrichtung erstellt worden, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Somit kann es sich bei dem Bereich 105 um den von dem in Fig. 1 gezeigten Fahrzeug zu überfahrenden Bereich handeln.
Aus der Darstellung 300 ist zu erkennen, dass sich auf einer Bodenfläche des Bereichs 105 diverse Hindernisse 302 befinden. Die Darstellung 300 umfasst projizierte Tiefeninformationen, die jedem von der Darstellung 300 dargestellten Punkt eine Höheninformation zuweisen. Somit können der Darstellung 300 Informationen über Höhen der diversen Hindernisse 302 und der Bodenfläche entnommen werden.
Die hier dargestellte Darstellung 300 kann für ein Verfahren zum Erstellen eines Höhenprofils 304, 306 für den von dem Fahrzeug zu befahrenden Bereich 105 verwendet werden, wie es anhand der Figuren 1 und 2 bereits beschrieben wurde.
Vorteilhafterweise kann bei den fahrspurbasierten Gittern 200, 204 im
Unterschied zu einem statischen rechtwinkligen Gitter gewährleistet werden, dass die Gitterelemente 201, auf denen die Höheninformationen bereitgestellt werden, mit der Auflagefläche der Reifen 103, 104 übereinstimmen. Somit kann sichergestellt werden, dass nur Höheninformationen von Punkten der Oberfläche des Bereichs 105 verwendet werden, die die Reifen 103, 104 überstreichen und die somit Teil des Höhenprofils sein sollen. Aus Fig. 2 ist bezüglich der Fahrspur 101 zu erkennen, dass die Fahrspur 101 nur Gitterelemente 201 überstreicht, die tatsächlich von dem Reifen 103 überfahren werden. Höheninformationen von sich außerhalb der Fahrspur 101 befindlichen Flächen werden dadurch bei der Erstellung des Höhenprofils für die Fahrspur 101 nicht berücksichtigt. In Fig. 3 sind die entsprechenden Gitterelemente auflösungsbedingt nicht eingezeichnet.
In Fig. 3 sind die zukünftigen Fahrspuren 101, 102 des Fahrzeugs durch Linien angedeutet, die über unterschiedliche der diversen Hindernisse 302 führen. Ferner zeigt Fig. 3 ein der Fahrspur 101 zugeordnetes fahrspurbasiertes Gitter 200 und ein der weiteren Fahrspur 102 zugeordnetes fahrspurbasiertes Gitter 204, wobei die Gitterelemente der Gitter 200, 204 in Fig. 3 nicht dargestellt sind. Allerdings ist aus Fig. 3 ersichtlich, dass die Gitterelemente der Gitter 200, 204 teilweise unterschiedliche Höhen aufweisen, sodass aus Höheninformationen der Gitterelemente die Höhenprofile 304, 306 bestimmt werden können.
Zur Bestimmung und Zuordnung der Höheninformation wurde für jedes der Gitterelemente der Gitter 200, 204 aus Disparitätswerten ein Höhenwert bestimmt und dem entsprechenden Gitterelement zugeordnet. Beispielsweise wird ein Höhenwert für ein Gitterelement dadurch bestimmt, dass ein
betragsmäßig maximaler Disparitätswert in einen Bereich der Darstellung 300 projiziert wird, der durch das Gitterelement abgedeckt wird, oder dass ein Mittelwert aus entsprechenden Disparitätswerten in den Bereich projiziert wird.
Ein Verlauf der Höhenwerte des Gitters 200 bildet das der Fahrspur 101 zugeordnete Höhenprofil 304. Entsprechend bildet ein Verlauf der Höhenwerte des weiteren Gitters 204 das der weiteren Fahrspur 102 zugeordnete Höhenprofil 306. Durch die Lage der Hindernisse 302, verlaufen die Fahrspuren 101, 102 gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf verschiedenen Höhenpunkten, die grafisch in Form eines Verlaufs, bzw. als die Höhenprofile 304, 306 darstellbar sind und dem entsprechend auch die unterschiedlichen Höhen zeigen. Dabei kann die Höheninformation sowohl in den Höhenprofilen 304, 306 als auch in den Gittern 200, 204 farblich unterlegt sein, um beispielsweise bei einem Überfahren der Hindernisse 302 für das Fahrzeug kritische Höhen zu kennzeichnen.
In anderen Worten ist ein Ausgangspunkt für die Berechnung der
fahrspurbasierten Gitter 200, 204 eine Tiefenkarte, die mit Hilfe einer Stereo- Bilderfassungseinrichtung, die auch als Stereo- Video- Kamera bezeichnet wird, erstellt werden kann. Die Tiefeninformation kann beispielsweise als
Farbkodierung verdeutlicht werden. Zusammengefasst sind hier gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Gitter 200, 204 entlang der eingezeichneten Fahrspuren 101, 102 und dazugehörige Höhenprofile 304, 306 dargestellt.
Fig. 4 zeigt eine Seitendarstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Stereo- Bilderfassungseinrichtung 114 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Nutzfahrzeug realisiert. Das Fahrzeug 100 kann dem in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Fahrzeug entsprechen. Dabei ist die Stereo-Bilderfassungseinrichtung auf einen Bereich vor dem Fahrzeug 100 ausgerichtet.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Ausrichtung einer Mehrzahl von Koordinatensystemen 400, 402, 404 dargestellt, die sich auf einen
fahrzeugexternen Bereich, auf das Fahrzeug 100 und/oder auf die Stereo- Bilderfassungseinrichtung beziehen, um die Höheninformation zu
berücksichtigen, wie sie in Fig. 3 genannt wurde.
Ein erstes Koordinatensystem 400 bezieht sich gemäß diesem
Ausführungsbeispiel auf den fahrzeugexternen Bereich und weist eine x-Achse auf, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel als x-Achse-Umgebung 406 bezeichnet wird. Die x-Achse-Umgebung 406 liegt gemäß diesem
Ausführungsbeispiel auf einem Untergrund, der sich unter dem Fahrzeug 100 befindet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das erste Koordinatensystem 400 eine z-Achse auf, die als z-Achse-Umgebung-und-Fahrzeug 408 bezeichnet wird, da sie gleichzeitig auch als z-Achse eines zweiten Koordinatensystems 402 dient. Das zweite Koordinatensystem 402 bezieht sich dabei auf das Fahrzeug 100. Ein Schnittpunkt 410 einer x-Achse- Fahrzeug 412 und der dazu rechtwinklig ausgerichteten z-Achse-Umgebung-und-Fahrzeug 408 liegt auf einer Achse eines Hinterrads des Fahrzeugs 100. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die x-Achse-Umgebung 406 und die x-Achse- Fahrzeug 412 parallel zueinander ausgerichtet.
Eine Ausrichtung eines dritten Koordinatensystems 404, das sich auf die Stereo- Bilderfassungseinrichtung 114 bezieht, ist dagegen an einer Ausrichtung der Stereo-Bilderfassungseinrichtung 114 orientiert, sodass gemäß diesem
Ausführungsbeispiel eine x-Achse- Kamera 414 nicht parallel zur x-Achse- Umgebung 406 und x-Achse- Fahrzeug 412 ausgerichtet ist. Weiterhin weist das dritte Koordinatensystem 404 eine z-Achse- Kamera 416 auf, die rechtwinklig zu der x-Achse- Kamera 414 ausgerichtet ist.
In anderen Worten sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel Abstände für jeden von der Bilderfassungseinrichtung 114 erfassten Bildpunkt zur
Bilderfassungseinrichtung 114 als Information enthalten. Aufgrund bekannter Daten zu einer Extrinsik der Bilderfassungseinrichtung 114, beispielsweise eine Einbauposition und/oder eine Orientierung in Bezug auf den fahrzeugexternen Bereich, kann eine Koordinatentransformation von dem
Kamerakoordinatensystem 404 in ein Zielkoordinatensystem, wie beispielsweise das Fahrzeugkoordinatensystem 402 oder das Weltkoordinatensystem 400, erfolgen. Der Lenkwinkel des Fahrzeugs 100 ist gemäß diesem
Ausführungsbeispiel als Information bekannt, beispielsweise auf einem CAN-Bus des Fahrzeugs 100. Mit dieser Information und weiteren Fahrzeugdaten wie einer Rädergeometrie, Spurbreite und/oder Radstand lässt sich die
lenkwinkelabhängige Fahrspur beider Räder bestimmen.
Die von der Bilderfassungseinrichtung 114 bereitgestellten 3D-lnformationen können mittels einer geeigneten Koordinatentransformation auf die
fahrspurbasierten Gitter abgebildet werden, die auf die (Straßen-) Oberfläche projiziert werden können. Aus den Gitterelementen lässt sich somit die
Höheninformation ableiten. Dabei wird von einer statischen Anordnung der Gitterelemente, z.B. rechtwinklig oder radial, abgewichen, da die Gitterelemente entlang der Verläufe der Fahrspuren aufgereiht angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt eine Oberansicht eines Fahrzeugs 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 kann dem in Fig. 4 beschriebenen Fahrzeug 100 entsprechen. Anders als in Fig. 4 sind gemäß diesem
Ausführungsbeispiel eine y-Achse-Umgebung 500 und eine y- Achse- Kamera 502 gezeigt, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel beide rechtwinklig zu der x- Achse-Umgebung 406 ausgerichtet sind. Die y-Achse-Umgebung 500 verläuft dementsprechend ebenfalls durch den Schnittpunkt der x-Achse- Fahrzeug und der dazu rechtwinklig ausgerichteten z-Achse-Umgebung-und-Fahrzeug.
Weiterhin sind die y-Achse-Umgebung 500 und die y- Achse- Kamera 502 parallel zueinander ausgerichtet.
Fig. 6 zeigt eine Oberansicht eines Fahrzeugs 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Fahrzeug 100 kann dem in den Figuren 1 bis 5 beschriebenen Fahrzeug 100 entsprechen. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel sind ein erster Radius 600 und ein zweiter Radius 602 gezeigt. Der erste Radius 600 ist einer dem linken Rad 103 zugeordneten linken zukünftigen Fahrspur 101 und der zweite Radius 602 einer dem rechten Rad 104 zugeordneten rechten Fahrspur 102 zugeordnet. Der erste Radius 600 und der zweite Radius 602 lassen sich bei bekanntem Radstand, Spurbreite sowie Lenkwinkel durch einen geometrischen Zusammenhang berechnen. Der Lenkwinkel kann über ein Lenkwinkelsignal bereitgestellt und ausgelesen werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Radius 600 größer als der zweite Radius 602, da das Fahrzeug 100 eine Rechtskurve in Fahrtrichtung fährt und ein Ursprung 604, von dem der erste Radius 600 und der zweite Radius 602 aus berechnet wurden, der rechten Fahrspur 102 näher ist als der linken Fahrspur 101.
Fig. 7 zeigt eine Oberansicht eines Fahrzeugs 100 mit den zukünftigen
Fahrspuren 101, 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Fahrzeug 100 kann dem in Fig. 6 beschriebenen Fahrzeug 100 entsprechen. Lediglich abweichend ist eine Breite der Fahrspuren 101, 102 dargestellt, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel einer Breite der Reifen 103, 104 entspricht. Weiterhin sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel von dem Ursprung 604 ausgehende Strahlen gezeigt, die im Bereich der Fahrspuren 101, 102
Begrenzungslinien für die Mehrzahl von Gitterelementen der fahrspurbasierten Gitter 200, 204 bilden. Beispielhaft sind ein einzelnes Gitterelement 201 des fahrspurbasierten Gitters 200 und ein einzelnes Gitterelement 700 des fahrspurbasierten Gitters 204 mit einem Bezugszeichen versehen. Gitterflächen der Gitterelemente 201, 700 werden somit durch die äußeren Begrenzungslinien der jeweiligen Fahrspur 101, 102 und zweier benachbarter Strahlen begrenzt, die sich in dem Ursprung 604 schneiden. Die äußeren Begrenzungslinien der Fahrspuren 101, 102 ergeben sich aus den jeweiligen Radien 600, 602 zuzüglich beziehungsweise abzüglich der halben Reifenbreite. Die äußeren
Begrenzungslinien der Fahrspur 101 entsprechen gemäß diesem
Ausführungsbeispiel äußeren Begrenzungslinie des fahrspurbasierten Gitters 200 und die äußeren Begrenzungslinien der weiteren Fahrspur 102 entsprechen äußeren Begrenzungslinie des weiteren fahrspurbasierten Gitters 204. Dabei können die Begrenzungslinien der Gitter 200, 204 exakt mit den
Begrenzungslinien der Fahrspuren 101, 102 zusammenfallen oder in einem Toleranzbereich entlang der Fahrspuren 101, 102 verlaufen. Der Toleranzbereich kann beispielsweise einen Korridor mit einer Breite von weniger als 20cm, weniger als 10cm oder weniger als 5cm darstellen.
Durch einen Winkelabstand der Strahlen kann eine Länge der Gitterelemente 201, 700 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 definiert werden. Bei einer
Kurvenfahrt des Fahrzeugs 100 weisen einander entsprechende Gitterelemente 201, 700 der fahrspurbasierten Gitter 200, 204 somit gemäß einem
Ausführungsbeispiel unterschiedlich große Gitterflächen auf. Zudem weisen die Gitterelemente 201, 700 eine Form auf, die nicht rechteckig ist. Dies resultiert daraus, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Mehrzahl von
Gitterelementen 201 und die weitere Mehrzahl von Gitterelementen 700 der fahrspurbasierten Gitter 200, 204 nach dem Ursprung 604 ausgerichtet sind, nach dem auch der erste Radius 600 und der zweite Radius 602 berechnet wurden.
In anderen Worten werden die Gitter 200, 204 dynamisch entlang der Fahrspur 101, 102 gelegt anstatt ein statisches, von den Fahrspuren 101, 102
entkoppeltes Gitter zu verwenden, das den Bereich 105 beispielsweise schachbrettförmig abdecken würde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird jeweils ein separates Gitter 200, 204 für linke und rechte Fahrspur 101, 102 verwendet. Dabei ist die Breite der Gitterelemente 201, 700 prinzipiell frei parametrisierbar, kann aber auf die Reifenbreite angepasst werden. Ein weiterer frei wählbarer Parameter ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Auflösung in Richtung der Fahrspuren 101, 102, die einer Länge der Gitterelemente 201, 700 in Fahrtrichtung also entlang der Fahrspuren 101, 102 entspricht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Reifenbreite als Breite der Gitterelemente 201, 700 gewählt worden. Die Auflösung des Höhenprofils entlang der Fahrspur 102, 109 kann hierbei auf die jeweilige Anwendung angepasst werden.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Erstellen eines Höhenprofils für einen von einem Fahrzeug zu befahrenden Bereich gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 800 kann in einem Fahrzeug angewandt werden, wie es in den Figuren 1 bis 7 beschrieben wurde und umfasst einen Schritt 802 des Bestimmens, einen Schritt 804 des Ermittelns und einen Schritt 806 des Zuordnens. Im Schritt 802 des Bestimmens werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel Fahrspurkoordinaten unter Verwendung des Lenkwinkelsignals des Fahrzeugs bestimmt. Dabei definieren die
Fahrspurkoordinaten die zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs in dem zu befahrenden Bereich. Im Schritt 804 des Ermittelns wird das fahrspurbasierte Gitter unter Verwendung der Fahrspurkoordinaten ermittelt. Das Gitter weist die Mehrzahl von Gitterelementen auf, die die Fahrspur abdecken. Im Schritt 806 des Zuordnens wird der Höhenwert zu jedem der Gitterelemente unter
Verwendung von Disparitätswerten zugeordnet, die von einer Stereo- Bilderfassungseinrichtung des Fahrzeugs ermittelte Werte repräsentieren, um das Höhenprofil zu erstellen.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (800) zum Erstellen eines Höhenprofils (304) für einen von einem Fahrzeug (100) zu befahrenden Bereich (105), wobei das Verfahren (800) die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen (802) von Fahrspurkoordinaten unter Verwendung eines Lenkwinkelsignals (120) des Fahrzeugs (100), wobei die
Fahrspurkoordinaten eine zukünftige Fahrspur (101) des Fahrzeugs (100) in dem zu befahrenden Bereich (105) definieren;
Ermitteln (804) eines fahrspurbasierten Gitters (200) unter Verwendung der Fahrspurkoordinaten, wobei das Gitter (200) eine Mehrzahl von Gitterelementen (201) aufweist, welche die zukünftige Fahrspur (101) abdecken; und
Zuordnen (806) eines Höhenwerts zu jedem der Gitterelemente (201) unter Verwendung von Disparitätswerten (113), die von einer Stereo- Bilderfassungseinrichtung (114) des Fahrzeugs (100) ermittelte Werte repräsentieren, um das Höhenprofil (304) zu erstellen.
2. Verfahren (800) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt (802) des
Bestimmens die Fahrspurkoordinaten unter Verwendung zumindest eines Fahrzeuggeometrieparameters bestimmt werden, der eine Rädergeometrie und/oder einen Radstand und/oder eine Spurbreite des Fahrzeugs (100) repräsentiert.
3. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (804) des Ermittelns eine Breite der Mehrzahl von Gitterelementen (201) an eine Breite der zukünftigen Fahrspur (101) angepasst wird.
4. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (804) des Ermittelns eine Gitterfläche (202) eines Gitterelements (201) durch eine Aufstandsfläche eines Reifens (103) des Fahrzeugs (100) definiert wird.
5. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (804) des Ermittelns die Mehrzahl von Gitterelementen (201) orthogonal zu der Fahrspur (101) ausgerichtet werden.
6. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (802) des Bestimmens weitere Fahrspurkoordinaten unter Verwendung des Lenkwinkelsignals (120) des Fahrzeugs (100) bestimmt werden, wobei die weiteren Fahrspurkoordinaten eine zukünftige weitere Fahrspur (102) des Fahrzeugs (100) in dem zu befahrenden Bereich (105) definieren, im Schritt (804) des Ermittelns ein weiteres fahrspurbasiertes Gitter (204) unter Verwendung der weiteren Fahrspurkoordinaten ermittelt wird, wobei das weitere Gitter (204) eine Mehrzahl von weiteren Gitterelementen (700) aufweist, die die zukünftige weitere Fahrspur (102) abdecken, und in dem Schritt (806) des Zuordnens ein weiterer Höhenwert zu jedem der weiteren
Gitterelemente (700) unter Verwendung von weiteren Disparitätswerten zugeordnet wird, die von der Stereo-Bilderfassungseinrichtung (114) des Fahrzeugs (100) ermittelte weitere Werte repräsentieren.
7. Verfahren (800) gemäß Anspruch 6, bei dem im Schritt (804) des
Ermittelns für die zukünftige Fahrspur (101) und die zukünftige weitere Fahrspur (102) des Fahrzeugs (100) jeweils ein eigenes Gitter (200,
204) ermittelt wird.
8. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Steuersignal in Abhängigkeit des erstellten Höhenprofils (304) an einen Aktor des Fahrzeugs (100) ausgegeben wird, um den Aktor des Fahrzeugs (100) abhängig von dem erstellten Höhenprofil (304) zu steuern.
9. Vorrichtung (106), die eingerichtet ist, um die Schritte (802, 804, 806) des Verfahrens (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (108, 110, 112) auszuführen und/oder anzusteuern.
10. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (802, 804, 806) des Verfahrens (800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen und/oder anzusteuern.
11. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.
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