DE102015224192A1 - Erkennen einer Freifläche - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren für ein mit Umfeldsensorik ausgestattetes Fahrzeug zur Erzeugung eines die Befahrbarkeit von wenigstens einem von dem Fahrzeug zu befahrenden Streckenabschnitt repräsentierenden Bewertungssignals (603a), wobei das Bewertungssignal (603a) abhängig von Umgebungsdaten (601a), welche mittels der Umfeldsensorik erfasst werden, ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (603a) weiterhin abhängig von wenigstens einer Umgebungsinformation (602a) von einer die Topologie des wenigstens einen Streckenabschnitts repräsentierenden Höhenkarte und/oder wenigstens einem einen Nick- und/oder Wankwinkel repräsentierenden Bewegungswert (622a) des Fahrzeugs ermittelt wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung umfasst ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zur Bewertung der Befahrbarkeit von Streckenabschnitten.
  • In DE 10 2011 081 614 A1 wird ein Verfahren zur Analyse eines von einem Fahrzeug zu befahrenen Streckenabschnitts beschrieben. Dabei wird in einem Schritt eine Bestimmung einer Gefahrenstelle in dem von dem Fahrzeug zu befahrenden Streckenabschnitt durchgeführt, unter Verwendung von Bilddaten, die von einer fahrzeugexternen Einrichtung ausgesendete und über eine Fahrzeugschnittstelle empfangene Daten repräsentieren.
  • In WO 2014/074588 wird ein Verfahren vorgestellt, bei welchem Spurinformationen der aktuellen Straße, auf welcher sich ein Fahrzeug befindet, empfangen werden. Zusätzlich werden Trajektorien von weiteren Fahrzeugen, welche die gleiche Route befahren, identifiziert und anhand der empfangenen Daten und identifizierten Trajektorien bestimmt, ob die Spurinformationen unzuverlässig geworden sind. Ergibt die Bestimmung, dass die Spurinformationen unzuverlässig geworden sind, wird eine neue Trajektorie geplant und das Fahrzeug entlang dieser gesteuert.
  • In DE 10 2014 203 965 A1 werden Verfahren und Systeme für das Durchführen von Fahrspur- bzw. Fahrbahnbestimmungen bezüglich einer Straßenfahrbahn, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt, bereitgestellt. Eine Bestimmung wird bezüglich einer Fahrbahn einer Straßenfahrbahn durchgeführt, auf welcher ein Fahrzeug gerade fährt. Eine Identifikation wird bezüglich einer benachbarten Fahrbahn durchgeführt, welche benachbart zu der Fahrbahn ist, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt. Eine Ermittlung wird bezüglich der Befahrbarkeit der benachbarten Fahrbahn durchgeführt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung beschreibt ein Verfahren für ein mit Umfeldsensorik ausgestattetes Fahrzeug zur Erzeugung eines die Befahrbarkeit von wenigstens einem von dem Fahrzeug zu befahrenden Streckenabschnitt repräsentierenden Bewertungssignals. Das Bewertungssignal wird dabei abhängig von Umgebungsdaten, welche mittels der Umfeldsensorik erfasst werden, ermittelt. Der Kern des Verfahrens liegt darin, dass das Bewertungssignal weiterhin abhängig von
    • – wenigstens einer Umgebungsinformation von einer die Topologie des wenigstens einen Streckenabschnitts repräsentierenden Höhenkarte
    und/oder
    • – wenigstens einem einen Nick- und/oder Wankwinkel repräsentierenden Bewegungswert des Fahrzeugs
    ermittelt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass ein Bewertungssignal bzgl. der Befahrbarkeit wenigstens eines Streckenabschnitts erzeugt werden kann, welches zusätzlich zu den mit der Umfeldsensorik aufgezeichneten Umgebungsdaten weitere wichtige Informationen über das Umfeld bzw. das Fahrzeug berücksichtigt. Hierdurch ist eine zuverlässigere Aussage über die Befahrbarkeit des Streckenabschnitts möglich. Unter Umgebungsdaten werden alle Daten verstanden, die mittels der Umfeldsensorik aufgezeichnet werden können. Die Umfeldsensorik kann beispielsweise aus einer oder mehreren Kameras und/oder einer Stereo-Video-Kamera und/oder Radarsensoren und/oder Ultraschallsensoren und/oder Lidar und/oder weiteren gängigen in der Automobilindustrie eingesetzten Sensoren bestehen.
  • In einer Ausführungsvariante der Erfindung wird eine Umgebungsinformation einer die Topologie des wenigstens einen Streckenabschnitts repräsentierenden Höhenkarte berücksichtigt, wobei die Umgebungsinformation Höheninformationen enthalten. Hierdurch kann die Befahrbarkeit des Streckenabschnitts noch zuverlässiger durch das Bewertungssignal repräsentiert werden. Zudem lassen sich die Umgebungsdaten mit der Umgebungsinformation verknüpfen, wodurch die Zuverlässigkeit der Umgebungsdaten überprüft werden kann. Beispielsweise kann der Erfassungsbereich der verwendeten Sensoren unter Berücksichtigung des Fahrbahnverlaufs/-profils ausgewertet werden, um festzustellen, in welchen Bereichen eine Messung möglich ist und in welchen Bereichen keine aussagekräftigen Messwerte / Umgebungsdaten geliefert werden können. In einer alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Umgebungsdaten mit wenigstens einem, einen Nick- und/oder Wankwinkel repräsentierenden Bewegungswert des Fahrzeugs verknüpft. Durch die Kombination aus den Umgebungsdaten und dem wenigstens einen Bewegungswert lässt sich der Erfassungsbereich der Umfeldsensorik genauer bestimmen, wodurch wiederum eine zuverlässigere Bewertung der Befahrbarkeit des Streckenabschnitts durchführbar ist. Beschleunigt oder verzögert das Fahrzeug, so führt es eine Nickbewegung aus, fährt es durch eine Kurve, kann es zu Wankbewegungen kommen. Durch diese Bewegungen verändert sich das Sichtfeld / der Erfassungsbereich der Umfeldsensoren. Dieser veränderte Erfassungsbereich kann ausgewertet werden, um festzustellen, in welchen Bereichen eine Messung möglich ist und in welchen Bereichen die Umfeldsensorik keine aussagekräftigen Umgebungsdaten liefern kann.
  • Erfindungsgemäß wird zudem eine Ausführungsform des Verfahrens beschrieben, in der sowohl Umgebungsinformationen zur Topologie des wenigstens einen Streckenabschnitts und wenigstens ein Nick- und/oder Wankwinkel repräsentierender Bewegungswert bei der Erzeugung des Bewertungssignals einfließen. Die Verwendung des Bewegungswerts erlaubt in diesem Fall zusätzlich eine Plausibilisierung der Umgebungsinformationen. Zudem kann mittels der Kombination aus Umgebungsinformationen und Bewegungswert der genaue Erfassungsbereich der Umfeldsensorik bestimmt und bei der Erzeugung des Bewertungssignals berücksichtigt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens beeinflusst die wenigstens eine Umgebungsinformation und/oder der wenigstens eine Bewegungswert des Fahrzeugs einen Erfassungsbereich der Umfeldsensorik, aus welchem die Umgebungsdaten abgeleitet werden.
  • Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die zusätzlich einfließende Umgebungsinformation und/oder der Bewegungswert einen Erfassungsbereich der Umfeldsensorik beeinflussen können, wodurch sich entsprechend die Umgebungsdaten verändern können, bzw. die Umgebungsdaten neu interpretiert werden müssen. Ergibt eine Umgebungsinformation, dass ein bestimmter Bereich, welcher von der Umfeldsensorik erfasst und für die Erzeugung des Bewertungssignals verwendet wurde, ungeeignet für eine zuverlässige Bewertung eines Streckenabschnitts ist, so können sich die aus der Umfeldsensorik abgeleiteten Umgebungsdaten aufgrund dieser zusätzlichen Information verändern. Erkennt beispielsweise eine Kamera auf einem vorausliegenden Straßenabschnitt keine Hindernisse, so könnten die daraus abgeleiteten Umgebungsdaten für einen frei befahrbaren Streckenabschnitt sprechen. Liegen jedoch zusätzlich Umgebungsinformationen vor, aus denen hervorgeht, dass vorausliegende Strecke ein starkes Gefälle ausweist, welches mittels der Kamera nicht einsehbar ist, so kann diese Zusatzinformation die Umgebungsdaten derart beeinflussen, dass diese für keinen frei befahrbaren Streckenabschnitt mehr sprechen, sondern klar hervorgeht, dass die Umgebungsdaten für bestimmte Bereiche keine aussagekräftige Bewertung / Erzeugung eines Bewertungssignals ermöglichen.
  • Ergibt der wenigstens eine Bewegungswert, dass das Fahrzeug Wank- und/oder Nickbewegungen durchführt, so kann dieser Bewegungswert ebenfalls dazu führen, dass der Erfassungsbereich der Umfeldsensorik und damit die daraus abgeleiteten Umgebungsdaten beeinflusst werden. Beispielsweise kann sich der Erfassungsbereich einer Kamera durch Eigenbewegungen des Fahrzeugs verändern, so dass zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Bildbereiche erfasst werden. Durch Berücksichtigung der Bewegungswerte können beispielsweise einzelne Bildbereiche als unzuverlässig für eine Bewertung eines Streckenabschnitts eingestuft werden, da diese Bereiche nur bei gewissen Nick- und oder Wankbewegungen des Fahrzeugs erfassbar sind und nicht kontinuierlich überwacht werden können. Durch Hinzunahme des Bewegungswerts können so die Umgebungsdaten an die vorliegende Fahrsituation angepasst werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens enthält das Bewertungssignal Wahrscheinlichkeitsinformationen über die Befahrbarkeit des Streckenabschnitts.
  • Da mehrere Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte in die Bewertung einfließen und diese mit Unsicherheiten bezüglich der Befahrbarkeit des Streckenabschnitts behaftet sein können, ist es vorteilhaft auch Wahrscheinlichkeitsinformationen bzw. Wahrscheinlichkeitswerte für die Erzeugung des Bewertungssignals zu verwenden. Durch die Kombination der verfügbaren Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte, welche ggf. mit separaten Wahrscheinlichkeiten behaftet sind, lässt sich ggf. auch ein Gesamtwahrscheinlichkeitswert bestimmen, welcher eine Wahrscheinlichkeit über die Befahrbarkeit des zu bewertenden Streckenabschnitts angibt. Welche Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte mit und welche ohne Wahrscheinlichkeiten angegeben werden, kann je nach Anwendungsfall und/oder Fahrsituation und/oder Umgebungssituation variieren. Die einfließenden Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte können beispielsweise die Umgebungsdaten, Umgebungsinformationen, Bewegungswerte, Informationen über weitere Fahrzeuge oder den Fahrbahnverlauf oder alle denkbaren weiteren Eingangsgrößen sein, die für eine Bewertung des Streckenabschnitts bzgl. der Befahrbarkeit in Frage kommen und/oder in dieser Beschreibung genannt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Ermittlung des Bewertungssignals mit Hilfe der Trajektorie eines vorausfahrenden Fahrzeugs.
  • Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Fahrverhalten von vorausfahrenden Fahrzeugen in das Bewertungssignal einfließen kann. Bereiche, die durch die eigene Umfeldsensorik möglicherweise nicht oder noch nicht erfasst werden können, können anhand des Verhaltens von vorausfahrenden Fahrzeugen bewertet werden. Auch das Brems- und/oder Beschleunigungsverhalten der vorausfahrenden Fahrzeuge kann in die Bewertung einfließen. Des Weiteren ist denkbar, dass die Fahrtrajektorien von vorausfahrenden Fahrzeugen mit Kartendaten abgeglichen werden und so mögliche Konflikte zwischen der geplanten Trajektorie und der tatsächlich befahrbaren Trajektorie festgestellt werden können. Durch das kontinuierliche Beobachten eines vorausfahrenden Fahrzeugs kann eine Fläche, die das vorausfahrende Fahrzeug befahren hat, als ein Freiraum und somit als befahrbarer Streckenabschnitt interpretiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Ermittlung des Bewertungssignals mit Hilfe von Fahrbahnmarkierungen, welche bei einer Auswertung der Umgebungsdaten erkannt wurden.
  • Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass anhand der Fahrbahnmarkierung eine bessere Bewertung der Befahrbarkeit eines Streckenabschnitts ermöglicht wird. Zum einen kann der Bereich zwischen zwei Fahrbahnmarkierungen (Straße bzw. Fahrbahn) als potentiell befahrbar und die Bereiche außerhalb können als potentiell nicht befahrbar angenommen werden. Zum anderen ist der Bereich bis zu einer erkannten Fahrbahnmarkierung, wobei die Erkennung beispielsweise mit Hilfe einer Kamera erfolgt, im Normalfall nicht durch ein größeres Objekt verdeckt und somit befahrbar, da ansonsten die Fahrbahnmarkierungen nicht erkannt werden könnten. Auch bei einer Kurvenfahrt ergeben sich auf diese Weise Vorteile bei der Erzeugung des Bewertungssignals bzgl. der Befahrbarkeit des Streckenabschnitts.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Ermittlung des Bewertungssignals mit Hilfe einer digitalen Straßenkarte, wobei die Karte Informationen über Infrastruktureinrichtungen auf dem zu bewertenden Streckenabschnitt und/oder den Straßenverlauf des zu bewertenden Streckenabschnitts enthält.
  • Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der exakte Straßenverlauf des zu bewertenden Streckenabschnitts und möglicherweise vorhandene Infrastruktureinrichtungen bekannt sind. Hierdurch kann ggf. schon im Voraus festgestellt werden, an welchen Positionen der Erfassungsbereich der Umfeldsensorik nicht mehr den gesamten zu bewertenden Streckenabschnitt umfasst. Somit kann auch im Voraus eine entsprechende Bewertung der Befahrbarkeit dieses Streckenabschnitts oder eine Bewertung der Zuverlässigkeit der Umgebungsdaten durchgeführt werden. Zudem kann der Freiraum in Bereichen, die nicht direkt von der Umfeldsensorik erfasst werden können, reduziert werden, bspw. Abhänge, nicht einsehbare Kurven, Tunnel, Unterführungen, etc. Unter Infrastruktureinrichtungen können alle Bauten, Baustellen und Beschilderungen verstanden werden, die Einfluss auf den Verkehr oder die Sicht von Verkehrsteilnehmern / von Umfeldsensorik haben können. Beispielsweise Tunnel, Brücken, Unterführungen, Bauten gegen Lärmbelästigung, Hecken zwischen Fahrbahnen, Baustellenbeschilderung und Baustellenfahrzeuge. Nähert sich das Fahrzeug beispielsweise einer uneinsichtigen Kurve, so kann diese Informationen in die Bewertung einfließen und/oder ggf. die Umgebungsdaten / den Erfassungsbereich der Umfeldsensorik beeinflussen. Die Information über einen Tunnel auf dem zu bewertenden Streckenabschnitt bietet beispielweise die Möglichkeit, eine klare seitliche Begrenzung des Streckenabschnitts bzgl. dessen Befahrbarkeit zu definieren, zum anderen können die veränderten Sichtverhältnisse bei Einfahrt in einen Tunnel, bei dessen Durchfahrt oder der Ausfahrt aus dem Tunnel berücksichtigt werden, wodurch ggf. die Umgebungsdaten / der Erfassungsbereich beeinflusst werden können/kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in das Bewertungssignal einfließende Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte unterschiedlich stark gewichtet.
  • Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass je nach Zuverlässigkeit der bei der Ermittlung des Bewertungssignals einfließenden Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte, eine angepasste Gewichtung dieser Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte vorgenommen werden kann. Unter Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerten können alle in die Bewertung einfließenden Eigenschaften, Informationen, Mittel und Daten verstanden werden. Beispielsweise die Umgebungsdaten, beliebige Signale der Umfeldsensorik, Umgebungsinformationen, Kartendaten, Topologiedaten, Informationen über vorausfahrende Fahrzeuge, Straßenmarkierungen, Sichtfelder, Nick- und Wankwinkel, Bewegungswerte und weitere Eigenschaften des Fahrzeugs. Da nicht alle Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte gleich zuverlässig sind, lässt sich durch eine individuelle Gewichtung das Bewertungssignals bzgl. der Befahrbarkeit eines Streckenabschnitts optimieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Gewichtung der in die Bewertung einfließenden Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte in Abhängigkeit einer Auswertung der Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte.
  • Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass in Abhängigkeit der erfassten Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte und durch eine gemeinsame Auswertung dieser, die Zuverlässigkeit der Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte abgeschätzt werden kann. Werden beispielsweise Umgebungsinformationen eingelesen und legen diese nahe, dass aufgrund eines starken Gefälles oder einer starken Steigung ein Streckenabschnitt nicht mehr mittels der Umfeldsensorik erfasst werden kann, bzw. die Umfeldsensorik Daten liefern könnte, welche zu falschen Bewertungen der Befahrbarkeit des Streckenabschnitts führen könnten, kann die Gewichtung der Umgebungsdaten für die Ermittlung eines Bewertungssignals eines bestimmten Streckenabschnitts herabgesetzt werden. Durch diese Ausführungsform ist es möglich, situationsangepasst die aussagekräftigsten Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte stärker zu gewichten, um ein optimales Bewertungssignal für den Streckenabschnitt anhand der Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte ermitteln zu können. Als unzuverlässig eingestufte Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte können entsprechend auch schwächer gewichtet werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist der mittels des Bewertungssignals bzgl. der Befahrbarkeit zu bewertende Streckenabschnitt wenigstens in Teilen nicht direkt von der Umfeldsensorik erfassbar.
  • Diese Ausführungsform bietet den großen Vorteil, dass der zu bewertende Streckenabschnitt nicht zwangsweise von der Umfeldsensorik erfassbar sein muss. Hierdurch können speziell Streckenabschnitte bewertet werden, die nicht oder nur in Teilen von der Umfeldsensorik erfasst werden können. Durch die Verwendung von möglichst vielen Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte über den zu bewertenden Streckenabschnitt wird eine Bewertung eines nicht oder nur in Teilen einsichtigen Streckenabschnitts ermöglicht und somit die Erzeugung eines Bewertungssignals für diesen Streckenabschnitt.
  • Erfindungsgemäß wird zudem eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bewertungssignals und zur von dem Bewertungssignal abhängigen Generierung eines Warnsignals und/oder einer von dem Bewertungssignal abhängigen Aufforderung zur Übernahme einer Fahraufgabe an einen Fahrer und/oder zur von dem Bewertungssignal abhängigen Ansteuerung wenigstens eines in die Fahrdynamik eines Fahrzeugs eingreifenden Aktuators offenbart. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt wird.
  • Diese Vorrichtung ermöglicht die Erzeugung eines Bewertungssignals mittels der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Abhängigkeit des Bewertungssignals kann die Vorrichtung ein Warnsignal und/oder eine Aufforderung zur Übernahme einer Fahraufgabe an einen Fahrer generieren, um somit einen Fahrer oder weitere Verkehrsteilnehmer zu warnen bzw. einen Fahrer dazu aufzufordern, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen. Vorteilhafterweise kann der Fahrer mittels dieser Vorrichtung frühzeitig auf eine kritische Fahrsituation hingewiesen werden und entsprechend reagieren, in dem er beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor einer nicht einsehbaren Kurve oder vor einer Kuppe verringert, wenn ein entsprechendes Bewertungssignal des Streckenabschnitts vorliegt, bzw. die Befahrbarkeit mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit nicht gewährleistet werden kann. Die Wahrscheinlichkeiten, ab welchen ein solches Warnsignal und/oder eine Aufforderung zur Übernahme durch den Fahrer ausgegeben werden, können hierbei fahrzeug- und/oder fahrerindividuell festgelegt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung basierend auf dem Bewertungssignal auch einen Aktuator ansteuern, wodurch ein Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs erfolgt. Somit kann die Vorrichtung bei einer erhöhten Unfallgefahr in die Fahrdynamik des Fahrzeugs eingreifen, um hierdurch einen Unfall zu verhindern oder die Wahrscheinlichkeit für einen Unfall zu verringern. Für die Ansteuerung eines Aktuators ist nicht zwingend ein Eingreifen des Fahrers nötig. Je nach Ausführungsform kann beispielsweise eine Reduzierung der Geschwindigkeit, ggf. bis in den Stillstand, ein Lenkmanöver oder ein weiteres Fahrmanöver durch die Ansteuerung entsprechender Aktuatoren durchgeführt werden. Die Vorrichtung ist zudem in der Lage, Bewertungssignale für Streckenabschnitte zu erzeugen, die nicht direkt von der Umfeldsensorik erfassbar sind. Auf diesen Streckenabschnitten können ebenfalls Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden, wenn die Gefahr eines Unfalls aufgrund eines entsprechenden Bewertungssignals eines Streckabschnittes als erhöht angenommen werden muss. Insgesamt trägt diese Vorrichtung somit zu einer Erhöhung der Sicherheit bei.
  • Zudem wird ein Computerprogramm beansprucht, welches eingerichtet ist, alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
  • Zeichnungen
  • 1 zeigt zwei Fahrzeuge und eine Straße mit starkem Gefälle.
  • 2 zeigt zwei Fahrzeuge und eine Straße mit starkem Anstieg.
  • 3 zeigt zwei Fahrzeuge und ein Hindernis auf einer Straße.
  • 4 zeigt drei Fahrzeuge, wobei sich ein Fahrzeug in einer Straßenmulde befindet.
  • 5 zeigt einen beispielhaften Verfahrensablauf.
  • 6 zeigt einen beispielhaften Verfahrensablauf.
  • Ausführungsbeispiele
  • In 6 ist ein beispielhafter Ablauf des beanspruchten Verfahrens abgebildet. In Schritt 601 werden Umgebungsdaten 601a mittels der Umfeldsensorik aufgezeichnet. In diesem Beispiel erfasst eine Kamera den Bereich vor dem Fahrzeug.
  • In Schritt 602 werden Umgebungsinformationen 602a über die Topologie des Streckenabschnitts mittels einer Karte gewonnen, die Höheninformationen über den Streckenabschnitt enthält.
  • In Schritt 603 werden die Umgebungsdaten 601a und die Umgebungsinformationen 602a verwendet, um ein Bewertungssignal 603a eines Streckenabschnitts bezüglich dessen Befahrbarkeit zu erzeugen. Die Umgebungsinformationen 602a werden hierbei vor allem dafür verwendet, um einzuschätzen, ob der zu bewertende Streckenabschnitt mittels der Umfeldsensorik, in diesem Fall der Kamera, erfassbar/einsehbar ist. In 1 ist eine beispielhafte Situation dargestellt, in welcher ein vorausfahrendes Fahrzeug 102 aufgrund eines Gefälles der Straße 103 den Erfassungsbereich 105 einer vorausschauenden Sensorik eines anderen Fahrzeugs 101 verlassen hat. Wird davon ausgegangen, dass die Straße 103 weiter eben 104 verläuft, könnte das Verlassen des Erfassungsbereichs 105 des Fahrzeugs 102 von einem Fahrerassistenzsystem des anderen Fahrzeugs 101 so interpretiert werden, dass die Strecke vor dem Fahrzeug frei befahrbar ist und sich dort plötzlich kein weiteres Fahrzeug 102 mehr befindet. Mit Hilfe der Umgebungsinformationen 602a ist das neue Verfahren dazu in der Lage, das Gefälle der Straße 103 bei der Ermittlung des Bewertungssignals 603a der Befahrbarkeit des vorausliegenden Streckenabschnitts zu berücksichtigen. Hierdurch wird nicht fälschlicherweise angenommen, dass das Fahrzeug 102 auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt plötzlich verschwunden ist. Da das vorausfahrende Fahrzeug 102 aufgrund der Straßentopologie nicht mehr mittels der Umfeldsensorik / vorausschauenden Sensorik erfassbar ist und möglicherweise eine Gefahrensituation vorliegen könnte, wird die Befahrbarkeit der Strecke entsprechend schlechter bewertet, als ein vollständig von der Umfeldsensorik erfassbarer Streckabschnitt.
  • Bei der Umfeldsensorik bzw. der vorausschauenden Sensorik kann es sich um alle gängigen Sensoren und Erfassungsgeräte handeln, wie beispielsweise eine Kameras, Stereo-Video-Kameras, Radar, Lidar und/oder Ultraschallsensoren.
  • Anstelle in Schritt 602 Topologieinformationen zu erfassen, können alternativ oder ergänzend in Schritt 622 den Nick- und/oder Wankwinkel des Fahrzeugs repräsentierende Bewegungswerte 622a erfasst werden.
  • In Schritt 603 werden diese Bewegungswerte 622a mit den Umgebungsdaten 601a verknüpft und ein die Befahrbarkeit des Streckenabschnitts repräsentierendes Bewertungssignal 603a ermittelt. Durch die Verknüpfung ist es beispielsweise möglich, genauere Aussagen über den Erfassungsbereich der Umfeldsensorik zu tätigen und somit mehr Informationen aus den Umgebungsdaten 601a zu erhalten. Beschleunigt beispielsweise das Fahrzeug 201 aus 2, kann sich der Nickwinkel des Fahrzeugs verändern, wodurch sich der Erfassungsbereich 205 temporär verändert und insgesamt ein größerer Bereich des vorausliegenden Streckenabschnitts erfasst werden kann. Bei einer Verzögerung des Fahrzeugs 201 ändert sich der Erfassungsbereich 205 ebenfalls aufgrund einer Veränderung des Nickwinkels. Bei einer Kurvenfahrt oder sonstigen Schwankungen des Fahrzeugs ergibt sich durch eine Veränderung des Wankwinkels ebenfalls ein veränderter Erfassungsbereich 205. Durch eine Verknüpfung der Bewegungswerte 622a und der Umfeldsensorik lassen sich die von der Umfeldsensorik aufgezeichneten Umgebungsdaten 601a besser interpretieren und daher besser und effizienter nutzen.
  • In einer Ausführungsvariante der Erfindung können auch nur Erfassungsbereiche 105, 205, 305, 405 bewertet werden, welche unabhängig von der Nick- oder Wankbewegung / Bewegungswerte 622a des Fahrzeugs 101, 201, 301, 401 erfassbar bleiben. Je nach Größe dieser Winkel, wird auf diese Weise der Erfassungsbereich 105, 205, 305, 405 deutlich verkleinert. Gleichzeitig kann jedoch sichergestellt werden, dass dieser Erfassungsbereich 105, 205, 305, 405 über einen längeren Zeitraum von der Umfeldsensorik erfassbar ist.
  • In einer alternativen Ausführung können in Schritt 603 sowohl Umgebungsinformationen 602a als auch Bewegungswerte 622a für die Ermittlung des Bewertungssignals 603a verwendet werden. Hierbei können die Bewegungswerte 622a dazu verwendet werden, die Straßentopologie / die Umgebungsinformation zu plausibilisieren. Beispielsweise kann anhand eines einen Nickwinkels repräsentierenden Bewegungswertes 622a festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug 101, 201, 301, 401 tatsächlich an einem Hang mit Gefälle oder Steigung befindet. Zusätzlich ist denkbar, dass ein Fahrzeug 101, wie es in 1 dargestellt ist, bei einem vorausliegenden Gefälle der Straße 103 und einer drohenden Gefahrensituation durch eine gewollte Verzögerung und Messung des einen Nickwinkel repräsentierenden Bewegungswertes 622a den Erfassungsbereich 105 leicht vergrößert, um möglicherweise weiterhin das vorausfahrende Fahrzeug 102 erfassen zu können. Die Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators kann somit auch zur Erweiterung / Vergrößerung des Erfassungsbereichs 105 durchgeführt werden.
  • Das Bewertungssignal 603a kann nach der Erzeugung an eine beliebige weitere Vorrichtung 604 weitergegeben und/oder gesendet werden. Diese Vorrichtung 604 kann entweder bereits ein Warnsystem und/oder ein die Fahrdynamik beeinflussender Aktuator sein und/oder eine beliebige Steuereinheit 604 darstellen, welche das Bewertungssignal 603 verarbeitet und basierend auf dem Bewertungssignal 603a ein Warnsystem und/oder einen Aktuator und/oder eine weitere Steuereinheit ansteuert.
  • In 5 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens dargestellt. In Schritt 501 werden mehrere Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a eingelesen 511, 512, 513. Beispielsweise können Umgebungsdaten 511a, insbesondere Kamerabilder, die Umgebungsinformationen 512a zur Topologie des Streckenabschnitts und Nick- und/oder Wankwinkel repräsentierende Bewegungswerte 513a eingelesen werden.
  • In Schritt 502 werden diese Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a zusammengeführt und anhand der eingelesenen Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a die Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a ausgewertet. Beispielsweise kann anhand der Umgebungsinformation 602a über den zu bewertenden Streckenabschnitt festgestellt werden, dass entsprechend 1 oder 2 ein Gefälle oder eine Steigung den Erfassungsbereich 105, 205 einer Umfeldsensorik beschränkt.
  • Für alle eingelesenen Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a kann dann in Schritt 503 eine Gewichtung durchgeführt werden 531, 532, 533, welche die Zuverlässigkeit der Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a in der aktuell vorliegenden Fahrsituation widerspiegelt. Die Fahrsituation wird in diesem Fall durch die Auswertung der Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a in Schritt 502 analysiert und/oder ausgewertet und/oder ermittelt.
  • In Schritt 504 erfolgt eine Ermittlung eines Bewertungssignals 504a bzgl. der Befahrbarkeit des Streckenabschnitts anhand der gewichteten Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a. Dieses Bewertungssignal 504a kann entsprechend dem Verfahren aus 6 an eine weitere Steuereinheit 604 weitergegeben oder für eine Generierung eines Warnsignals oder einer Ansteuerung eines Aktuators genutzt werden.
  • Die Auswertung in Schritt 502 kann in einer Ausführungsform des Verfahrens ebenfalls dazu führen, dass einige Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a gar nicht bei der Ermittlung des Bewertungssignals bzgl. der Befahrbarkeit eines speziellen Streckenabschnitts berücksichtigt werden. Wird beispielsweise mit Hilfe von Umgebungsinformationen 602a in der Fahrsituation aus 1 festgestellt, dass ein Streckenabschnitt aufgrund eines starken Gefälles nicht mehr mittels einer vorausschauenden Videokamera erfassbar ist, so fließen die zugehörigen Kameradaten gar nicht in die Bewertung dieses Streckenabschnitts ein. Die Kameradaten werden in diesem Fall nur für die Bewertung des Streckenabschnitts verwendet, der sicher erfassbar ist (Strecke zwischen Fahrzeug 101 und dem Ende des Sichtbereichs 106). Dieses Vorgehen kann ebenso auf alle weiteren und bereits genannten Sensordaten und Sensorarten übertragen werden und ist nicht auf die Kameradaten beschränkt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein mit Umfeldsensorik ausgestattetes Fahrzeug 101, 201, 301, 401 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet. Es werden im Folgenden verschiedene kritische Fahrsituationen beschrieben, in welchen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommen.
  • In 1 befindet sich ein weiteres Fahrzeug 201 vor dem Fahrzeug 101. Dieses fährt auf einer Straße 103 mit starken Gefälle. Nachdem Fahrzeug 102 zunächst noch von der Umfeldsensorik des Fahrzeugs 101 erfasst werden konnte, befindet es sich in 1 bereits außerhalb des Erfassungsbereichs 105 der Umfeldsensorik. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Bewertungssignal 504a, 603a für den vorausliegenden Streckenabschnitt erzeugt. Basierend auf diesem Bewertungssignal 504a, 603a wird im Fahrzeug 201 ein Warnsignal erzeugt, welches den Fahrzeugführer auf die bevorstehende Gefahrensituation bzw. Unsicherheit der Befahrbarkeit der Stecke hinweist.
  • Ist das Fahrzeug bereits hoch automatisiert und hat zum Zeitpunkt des Auftretens der Gefahrensituation die Kontrolle über das Fahrzeug, kann ebenfalls ein Warnsignal für einen Fahrzeuginsassen erzeugt werden, welches diesen beispielsweise zur Übernahme der Fahrzeugkontrolle /-steuerung auffordert.
  • Alternativ kann das Fahrzeug 101 auch selbstständig durch eine Ansteuerung eines entsprechenden Aktuators die Geschwindigkeit auf die neue Situation anpassen. Ergibt sich aus dem Bewertungssignal 504a, 603a zwingend, dass sich ohne ein Eingreifen ein Unfall mit großer, in der Vorrichtung definierter Wahrscheinlichkeit ereignen würde, so ist die Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel in der Lage, selbstständig einen Aktuator anzusteuern, welcher das Fahrzeug abbremst, ggf. bis zum Stillstand.
  • In 2 befindet sich vor dem Fahrzeug 201 ein weiteres Fahrzeug 202, welches aufgrund der Steigung der Straße 203 den Erfassungsbereich 205 der Umfeldsensorik verlassen hat. Fälschlicherweise könnte die Umfeldsensorik, speziell Radar- oder Lidarsensoren, die ansteigende Straße 103 als Hindernis interpretieren. Durch die Berücksichtigung der Umgebungsinformationen 602a können die Umgebungsdaten 601a in dieser Situation entsprechend gewichtet werden, wodurch ein angepasstes Bewertungssignal 504a, 603a für den Streckenabschnitt erzeugt werden kann.
  • In 3 befindet sich zwischen Fahrzeug 301 und Fahrzeug 302 ein Hindernis 303, welches nicht im Erfassungsbereich 305 der Umfeldsensorik von Fahrzeug 101 liegt. In diesem Ausführungsbeispiel wird zusätzlich zu den Umgebungsdaten 601a auch die Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs 302 aufgezeichnet. Durch die Auswertung der unterschiedlichen Eingangsgrößen, bzw. der Daten und/oder Informationen 511a, 512a, 513a wurde die Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs 302 sehr hoch gewichtet, da aufgrund der Fahrsituation Teile der Fahrbahn nicht erfasst werden konnten. Die Vorrichtung in Fahrzeug 301 steuert in diesem Fall einen Aktuator an, welcher das Fahrzeug 101 entlang der Trajektorie des Fahrzeugs 302 steuert, um so das Hindernis zu umfahren. Auch nicht einsehbare Bereiche vor einem vorausfahrenden Fahrzeug 302 können auf Basis des Fahrverhaltens des vorausfahrenden Fahrzeugs 302 und/oder dessen Trajektorie bewertet werden.
  • In 4 fährt Fahrzeug 202 durch eine Senke, wodurch es den Erfassungsbereich 403 der Umfeldsensorik von Fahrzeug 401 verlässt. Dieses detektiert stattdessen das noch weiter vorausfahrende Fahrzeug 403. Der Bereich zwischen Fahrzeug 401 und 403 könnte in dieser Situation fälschlicherweise als befahrbar bewertet werden. Durch die Verwendung von Umgebungsinformationen 602a können die Daten der Umfeldsensorik bei der Ermittlung des Bewertungssignals 504a, 603a bzgl. der Befahrbarkeit des vorausliegenden Streckenabschnitts entsprechend gewichtet werden. Mittels des ausgegebenen Bewertungssignals 504a, 603a kann ggf. eine Warnung an den Fahrer ausgegeben oder eine Ansteuerung eines Aktuators durchgeführt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011081614 A1 [0002]
    • WO 2014/074588 [0003]
    • DE 102014203965 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Verfahren für ein mit Umfeldsensorik ausgestattetes Fahrzeug (101, 201, 301, 401) zur Erzeugung eines die Befahrbarkeit von wenigstens einem von dem Fahrzeug (101, 201, 301, 401) zu befahrenden Streckenabschnitt repräsentierenden Bewertungssignals (504a, 603a), wobei das Bewertungssignal (504a, 603a) abhängig von Umgebungsdaten (511a, 601a), welche mittels der Umfeldsensorik erfasst werden, ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (504a, 603a) weiterhin abhängig von – wenigstens einer Umgebungsinformation (512a, 602a) von einer die Topologie des wenigstens einen Streckenabschnitts repräsentierenden Höhenkarte und/oder – wenigstens einem einen Nick- und/oder Wankwinkel repräsentierenden Bewegungswert (513a, 622a) des Fahrzeugs ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umgebungsinformation (512a, 602a) und/oder der wenigstens eine Bewegungswert (513a, 622a) des Fahrzeugs einen Erfassungsbereich der Umfeldsensorik beeinflusst, aus welchem die Umgebungsdaten (511a, 601a) abgeleitet werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (504a, 603a) Wahrscheinlichkeitsinformationen über die Befahrbarkeit des Streckenabschnitts enthält.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (504a, 603a) mit Hilfe einer Trajektorie eines vorausfahrenden Fahrzeugs (302) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (504a, 603a) mit Hilfe von Fahrbahnmarkierungen erfolgt, welche bei einer Auswertung der Umgebungsdaten (511a, 601a) erkannt wurden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (504a, 603a) mit Hilfe einer digitalen Straßenkarte ermittelt wird, wobei die Karte Informationen über Infrastruktureinrichtungen auf dem zu bewertenden Streckenabschnitt und/oder den Straßenverlauf des zu bewertenden Streckenabschnitts enthält.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Bewertungssignal (504a, 603a) einfließende Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte (511a, 512a, 513a, 601a, 602a, 622a) unterschiedlich stark gewichtet werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung der in das Bewertungssignal (504a, 603a) einfließenden Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte (511a, 512a, 513a, 601a, 602a, 622a) in Abhängigkeit einer Auswertung dieser Daten und/oder Informationen und/oder Bewegungswerte (511a, 512a, 513a, 601a, 602a, 622a) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels des Bewertungssignals (504a, 603a) bzgl. der Befahrbarkeit zu bewertende Streckenabschnitt wenigstens in Teilen nicht direkt von der Umfeldsensorik erfassbar ist.
  10. Vorrichtung zur Erzeugung eines Bewertungssignals (504a, 603a) und zur von dem Bewertungssignal (504a, 603a) abhängigen Generierung eines Warnsignals und/oder einer von dem Bewertungssignal (504a, 603a) abhängigen Aufforderung zur Übernahme einer Fahraufgabe an einen Fahrer und/oder zur von dem Bewertungssignal (504a, 603a) abhängigen Ansteuerung wenigstens eines in die Fahrdynamik eines Fahrzeugs (101, 201, 301, 401) eingreifenden Aktuators, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungssignal (504a, 603a) mittels eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1–9 erzeugt wird.
  11. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–9 auszuführen.
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