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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Der Einsatz von Sensoren zur Umsetzung von Fahrerassistenzfunktionen im Straßenverkehr gehört schon seit mehreren Jahrzehnten zum Stand der Technik. Die Sensoren erfüllen dabei vorwiegend die Aufgabe, Objekte, beispielsweise Fahrzeuge oder Fußgänger sowie Fahrbahnmarkierungen, zu detektieren. Prinzipiell können die dabei eingesetzten Techniken in aktive Sensorik und passive Sensorik eingeteilt werden. Aktive Sensoren senden selbst elektromagnetische Wellen oder akustische Wellen aus und detektieren kurz darauf die von den zu detektierenden Objekten zurückgeworfenen Wellen. Hierzu zählen Radarsensoren, Lidar-Systeme und Ultraschallsensoren. Passive Sensoren senden selbst keine Wellen aus, sie empfangen lediglich Licht, das außerhalb des eigenen Fahrzeugs erzeugt wird. Hierzu zählen hauptsächlich Videokameras.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Detektieren zumindest eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr für ein Fahrzeug unter Verwendung eines passiven Fahrzeugsensors, ein Verfahren zur Ansteuerung einer Komponente des Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die diese 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.
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Der hier vorgestellte Ansatz kann als Verfahren für ein Fahrzeug verwendet werden, bei dem nicht direkt sichtbare Objekte im Straßenverkehr mittels eines passiven Fahrzeugsensors optisch detektiert werden, ohne dafür Radar-, Lidar- oder Ultraschalltechniken einzusetzen.
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Es wird ein Verfahren zum Detektieren zumindest eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr für ein Fahrzeug unter Verwendung eines passiven Fahrzeugsensors vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Einlesen eines von dem passiven Fahrzeugsensor bereitgestellten Eingangssignals, wobei das Eingangssignal einen Lichtstrahl repräsentiert, der von einer Oberfläche eines auf der Fahrbahn und/oder am Fahrbahnrand befindlichen Objekts reflektiert oder gestreut wurde; und
- Verarbeiten des Eingangssignals, um das verdeckte Objekt im Straßenverkehr zu detektieren.
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Bei dem verdeckten Objekt kann es sich um ein entgegenkommendes Fahrzeug handeln. Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, beispielsweise ein hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug, handeln. Bei dem passiven Fahrzeugsensor kann es sich um eine Videokamera handeln, und/oder einem Sensor, der aktiv keine Signale aussendet. Das Eingangssignal kann einen Lichtstrahl repräsentieren, der von einer Oberfläche eines auf einer Fahrbahn und/oder am Fahrbahnrand befindlichen Objekts reflektiert oder gestreut wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Schritt des Einlesens und/oder des Verarbeitens in einer fahrzeugexternen Rechnereinheit ausgeführt werden. Eine solche fahrzeugexterne Rechnereinheit kann beispielsweise durch einen Server einer Cloud gebildet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, die Leistungsfähigkeit von Rechnereinheiten zur Ausführung von Schritten des hier vorgestellten Ansatzes im Fahrzeug gering halten zu können, wodurch sich Herstellungskosten einsparen lassen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens ein Resultat einer in der fahrzeugexternen Rechnereinheit ausgeführten Signalverarbeitung zurück an eine Komponente des Fahrzeugs übermittelt werden. Eine derartige Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, eine Komponente des Fahrzeugs, beispielsweise eine Komponente eines Fahrerassistenzsystems oder einen Fernlichtassistenten, mittels eines Signals (welches von dem Resultat der Signalverarbeitung abhängt oder dieses repräsentiert) von der fahrzeugexternen Rechnereinheit anzusteuern, sodass ebenfalls die Leistungsfähigkeit von Rechnereinheiten zur Ausführung von Schritten des hier vorgestellten Ansatzes im Fahrzeug gering gehalten werden kann, um Herstellungskosten einzusparen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens das Eingangssignal mittels eines neuronales Netzwerks verarbeitet werden. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil einer sehr effizienten Lernfähigkeit durch die Verwendung des neuronalen Netzwerks.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens ein zeitlicher Verlauf des Eingangssignals ausgewertet werden. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes nutzt vorteilhaft aus, dass die Verarbeitung des zeitlichen Verlaufs des Eingangssignals oftmals die unvorteilhaften Auswirkungen von im Eingangssignal enthaltenen Messungenauigkeiten reduziert. Dies ermöglicht zum Beispiel eine zuverlässigere Einschätzung der Eigenschaften des zu detektierenden Objekts oder eine zuverlässigere Prognose von zukünftigen Werten des Eingangssignals, sodass sich hierdurch ein größerer Nutzen aus der Verarbeitung des Eingangssignals erreichen lässt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens zumindest eine Farbinformation des durch das Eingangssignal repräsentierten Lichtstrahls ausgewertet werden. Unter einer Farbinformation kann beispielsweise eine Information verstanden werden, welche in der Wellenlänge des Lichts im Eingangssignal enthalten oder durch diese abgebildet bzw. repräsentiert ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, durch die Auswertung der Farbinformation eine weitere Verbesserung beziehungsweise Präzisierung der Detektion des verdeckten Objekts vornehmen zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens eine Information bezüglich des Objekts unter Verwendung der Farbinformation ermittelt werden. Eine solche Information kann beispielsweise eine Fahrtrichtung oder Bewegungsrichtung des Objekts bezüglich des Fahrzeugs sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, ebenfalls eine weitere Verbesserung der Detektion des verdeckten Objekts vornehmen zu können. Beispielsweise kann bei der Detektion von im Eingangssignal repräsentierten roten Lichtanteilen einen Rückschluss darauf gezogen werden, dass es sich bei dem Objekt wahrscheinlich um ein vorausfahrendes verdecktes Fahrzeug handelt, von dem Anteile des Rücklichts im Eingangssignal enthalten sind. Hierdurch kann beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem im Fahrzeug eine Gefährdung des Fahrzeugs durch das verdeckte Objekt als weniger wahrscheinlich beurteilen, als wenn weiße Lichtanteile im Eingangssignal repräsentierten, welche beispielsweise von einem entgegenkommenden Fahrzeug als verdecktes Objekt ausgesandt werden könnten.
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Es wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer Komponente des Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren, ansprechend auf ein detektiertes Objekt, einen Schritt des Ausgebens eines Steuersignals zur Ansteuerung der Komponente des Fahrzeugs umfasst. Beispielsweise kann eine solche Komponente des Fahrzeugs ein Fahrerassistenzsystems oder ein Personenschutzsystem des Fahrzeugs darstellen. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, den Nutzen der Komponente des Fahrzeugs durch die Berücksichtigung des der detektierten verdeckten Objekts weiter zu erhöhen.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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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 einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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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 aus dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder 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 einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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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.
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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.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Detektieren zumindest eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Draufsicht einer exemplarischen Verkehrssituation zur Verwendung eines Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine Ansicht eines Kamerabilds eines Fahrzeugsensors zur Auswertung mittels eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr für ein Fahrzeug unter Verwendung eines passiven Fahrzeugsensors sowie ein anschließendes Verfahren zur Ansteuerung einer Komponente des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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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.
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1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 umfasst die Vorrichtung 102 zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr sowie eine Rechnereinheit 104, wobei es sich bei der Rechnereinheit 104 alternativ auch um einen externen Server, beispielsweise einen Cloud-Rechner, handeln kann. Die Vorrichtung 102 zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr greift zurück auf einen passiven Fahrzeugsensor 106 und gibt ein Signal an eine Komponente 108 aus. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem passiven Fahrzeugsensor 106 um eine Videokamera handeln. Die Videokamera sendet selbst keine elektromagnetischen Wellen aus, empfängt aber einen Lichtstrahl 110, der außerhalb des Fahrzeugs 100 erzeugt wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei der Komponente 108 um ein Fahrerassistenzsystem, eine Scheinwerfersteuerungseinheit, eine Lenkeinheit, ein Personenschutzsystem oder eine Bremseinheit des Fahrzeugs 100 handeln.
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Der Fahrzeugsensor 106 ist ausgebildet, um ein Eingangssignal 112 an die Rechnereinheit 104 bereitzustellen. Das Eingangssignal 112 repräsentiert hierbei den Lichtstrahl 110 (oder Teile eines von dem Fahrzeugsensor 106 aufgenommenen Bildes), der von einer Oberfläche eines auf einer Fahrbahn und/oder am Fahrbahnrand befindlichen Objekts reflektiert oder gestreut wurde. Die Rechnereinheit 104 ist ausgebildet, um das Eingangssignal 112 einzulesen und unter Verwendung des eingelesenen Eingangssignals 112 ein Steuersignal 114, ansprechend auf ein (tatsächlich) detektiertes Objekt, an die Komponente 108 des Fahrzeugs 100 bereitzustellen, wobei das Steuersignal 114 eine Information zum Ansteuern der Komponente 108 des Fahrzeugs 100 repräsentiert.
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Ein Ziel des Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr kann darin gesehen werden, einen passiven Fahrzeugsensor 106, wie beispielsweise eine Videokamera, in die Lage zu versetzen, verdeckte Objekte im Straßenverkehr zu detektieren und dadurch die Fahrsicherheit und den Fahrkomfort zu steigern. In manchen Fällen könnte dies auch dazu führen, dass auf den Einbau eines aktiven Sensors im Fahrzeug 100 verzichtet wird und an seiner Stelle ein passiver Fahrzeugsensor 106 verbaut wird, der die Nachteile eines aktiven Sensors nicht aufweist. Zu diesen Nachteilen zählen zum Beispiel hohe Aufwände für Konstruktion und Kalibration, hoher Platz- und Energieverbrauch sowie Anforderungen bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Umweltverträglichkeit. Falls dadurch insgesamt weniger Sensoren im Fahrzeug 100 verbaut würden, ließen sich die Herstellungskosten pro Fahrzeug 100 verringern.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht einer exemplarischen Verkehrssituation zur Verwendung eines Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts 301 im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Ein im Fahrzeug 100 verbauter Fahrzeugsensor für elektromagnetische Wellen einer Vorrichtung 102 zum Detektieren eines verdeckten Objekts, beispielsweise eine Kamera, die sichtbares oder unsichtbares Licht abbildet, erkennt ein Objekt 301 im weiteren Straßenverlauf anhand von elektromagnetischen Wellen, die von dem zu erkennenden Objekt 301 generiert werden und danach an der Oberfläche eines anderen Objekts gespiegelt oder gestreut wurden bevor sie auf den Fahrzeugsensor 106 zur weiteren Verarbeitung in der Vorrichtung 102 zum Detektieren eines verdeckten Objekts eintreffen. Das nachfolgend noch näher vorgestellte Verfahren zum Detektieren eines verdeckten Objekts 301 im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel ermöglicht das Erkennen von Objekten 301, die sich nicht im direkt einsehbaren Bereich des Straßenverlaufs befinden, ohne dabei aktive Sensorik zu verwenden, also ohne eigenständig elektromagnetische Wellen aussenden zu müssen.
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Andere Verkehrsteilnehmer können durch den Fahrzeugsensor 106 erkannt werden, obwohl sie sich nicht im direkt einsehbaren Bereich des Fahrzeugsensors befinden, beispielsweise hinter einer Kurve. Dadurch lassen sich die Reaktionszeiten beim Einleiten von Maßnahmen in bestimmten Anwendungsfällen erheblich reduzieren. Dies erhöht die Sicherheit und den Fahrkomfort.
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Zur Veranschaulichung wird in der 2 eine Verkehrssituation zur Anwendung des Verfahrens zum Detektieren eines verdecken Objekts im Straßenverkehr dargestellt: Es ist Nacht und das eigene Fahrzeug 100 befindet sich vor einer Kurve der Fahrbahn 305. Ein verdecktes Objekt 301, wobei es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel bei dem Objekt 301 um ein entgegenkommendes Fremdfahrzeug 301 handelt, befindet sich in der Kurve im nicht direkt einsehbaren Bereich. Dieser nicht einsehbare Bereich wird dadurch erzeugt, dass sich zwischen dem im Fahrzeug 100 verbauten Fahrzeugsensor 106 und dem zu detektierenden Fahrzeug 301 ein weiteres Objekt 302, beispielsweise ein Häuserblock, befindet, das die Sicht auf das Fremdfahrzeug 301 blockiert. Es ergibt sich ein toter Winkel 304 zwischen dem Objekt 302 und einer Sichtlinie 306 des Fahrzeugs 100 auf den äußersten Punkt des Objekts 302. Dieser Winkel 304 ist der nicht direkt einsehbare Bereich. Die Scheinwerfer des Fremdfahrzeugs 301 sind eingeschalten und werfen einen Lichtkegel 307 in die Umgebung. Dieser trifft auf ein Objekt 308 und ein Objekt 310, die sich am Fahrbahnrand befinden. Im abgebildeten Beispiel handelt es sich dabei bei dem Objekt 308 um ein drittes Fahrzeug und dem Objekt 310 um eine Leitplanke 310. Der Lichtkegel 307 wird an den Oberflächen des dritten Fahrzeugs als Objekt 308 und/oder an der Leitplanke als Objekt 310 reflektiert oder diffus gestreut. Im Fahrzeugsensor 106 kommt eine Kamera zum Einsatz, die einen Blickwinkel 312 vor dem Fahrzeug 100 erfasst.
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3 zeigt eine Ansicht eines Kamerabilds 400 eines Fahrzeugsensors gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Kamerabild 400 handelt es sich beispielsweise um die anhand von 2 dargestellten Ansicht einer exemplarischen Verkehrssituation zur Verwendung eines Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr aus Sicht des eigenen Fahrzeugs.
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Das Kamerabild 400 wird von dem Fahrzeugsensor des eigenen Fahrzeugs durch Verarbeiten des im Blickwinkel 312 empfangenen Lichts erzeugt und repräsentiert das Eingangssignal 112 entsprechend der Darstellung aus 1. Das entgegenkommende Fremdfahrzeug ist im Kamerabild 400 des Fahrzeugsensors nicht sichtbar, weil es von dem Objekt 302 verdeckt wird. Dafür ist aber eine Mehrzahl heller Lichtflecken 402 auf den Oberflächen des dritten Fahrzeugs (Objekt 308) und/oder der Leitplanke (Objekt 310) sichtbar, die durch das reflektierte bzw. gestreute Scheinwerferlicht eines verdeckten Fahrzeugs verursacht werden. Der Fahrzeugsensor detektiert die Lichtflecken 402 und liefert bzw. analysiert das daraus resultierende Eingangssignal 112. Aus einer in der Rechnereinheit 104 erfolgten Signalanalyse resultiert beispielsweise, dass sich hinter dem Objekt 302 ein entgegenkommendes Fahrzeug befindet. Obwohl das entgegenkommende Fahrzeug nicht direkt sichtbar ist, kann das eigene Fahrzeug nun beispielsweise schon die eigenen Scheinwerfer (nicht abgebildet) von Fernlicht auf Abblendlicht umschalten, indem ein entsprechendes Steuersignal 114 an eine Fahrzeugkomponente 108 gesandt wird. Dadurch lässt sich verhindern, dass der Fahrer des entgegenkommenden Fahrzeugs geblendet wird.
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Herkömmliche Fernlichtassistenten können erst dann abblenden, wenn der Gegenverkehr direkt sichtbar ist. Dann ist es allerdings oftmals bereits zu spät, um eine Fernlicht-Blendung des Gegenverkehrs zu verhindern. Da das beschriebene Szenario keine außergewöhnliche Situation darstellt und aktuell zahlreiche Fernlichtassistenten produziert werden, die auf passiven Sensoren basieren, ist davon auszugehen, dass solche Blendungsereignisse häufig vorkommen. Durch den Einsatz des hier vorgestellten Verfahrens ließe sich ein großer Teil dieser unangenehmen und möglicherweise sogar gefährlichen Ereignisse vermeiden. Falls sich das eigene Fahrzeug mit erhöhter Geschwindigkeit bewegt, kann zusätzlich auch die Fahrgeschwindigkeit automatisch leicht reduziert werden, um das Unfallrisiko zu verringern. Unter günstigen Bedingungen können einzelne Maßnahmen, wie die Anpassung der Geschwindigkeit, bereits mehrere Sekunden vor dem direkten Sichtbarwerden des entgegenkommenden Fahrzeugs eingeleitet werden, sodass sich keine Einbußen im Fahrkomfort ergeben. Unter Umständen lässt sich durch die frühzeitig eingeleitete sanfte Geschwindigkeitsreduktion eine abrupte Notbremsung verhindern, die ohne den Einsatz der Erfindung nötig wäre, um einen Unfall zu vermeiden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm 500 eines Verfahrens zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In einem Schritt 502 empfängt der Fahrzeugsensor elektromagnetische Wellen, beispielsweise sichtbares Licht oder unsichtbares Licht, die von der Oberfläche eines sich am Fahrbahnrand oder auf der Fahrbahn befindenden Objekts reflektiert oder gestreut werden. Bei den elektromagnetischen Wellen handelt es sich ausdrücklich nicht um Wellen, die vom eignen Fahrzeug generiert wurden. Diese elektromagnetischen Wellen werden im (Fahrzeug)Sensor in ein Eingangssignal umgewandelt. In einem Schritt 504 wird das Eingangssignal an eine Rechnereinheit weitergeleitet. In einem Schritt 506 wird das Eingangssignal in der Rechnereinheit mittels einer Software analysiert. In einem optionalen Schritt 508 ermittelt die Software im Rahmen der Analyse des Eingangssignals eine Einfallsrichtung der elektromagnetischen Welle auf den Fahrzeugsensor.
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In einem weiteren optionalen Schritt 510 ordnet die Software die im Schritt 508 ermittelte Einfallsrichtung einem Objekt zu, das bereits aus anderen Messungen, beispielsweise Messungen eines anderen Sensors, bekannt ist und dessen Oberfläche die elektromagnetische Welle möglicherweise reflektiert oder gestreut hat. In einem Schritt 512 überprüft die Software, ob es sich bei dem Eingangssignal um reflektierte bzw. gestreute elektromagnetische Wellen handelt. In einem optionalen Schritt 514 ermittelt die Software, falls es sich um reflektierte oder gestreute elektromagnetische Wellen handelt, aus welcher Richtung die elektromagnetische Welle vor der Reflexion bzw. Streuung ursprünglich eingestrahlt wurde, also die Ursprungsrichtung. In einem weiteren optionalen Schritt 516 vergleicht die Software die im Schritt 514 ermittelte Ursprungsrichtung der elektromagnetischen Welle mit einer Fahrbahngeometrie, die bereits aus anderen Messungen oder aus Kartendaten bekannt ist. In einem Schritt 518 verwendet die Software entweder direkt das Ergebnis aus der Signalüberprüfung aus Schritt 512, oder sie verwendet das Ergebnis des Abgleichs zwischen der Ursprungsrichtung der elektromagnetischen Welle und der Fahrbahngeometrie aus dem Schritt 516, um daraus zu folgern, dass sich im weiteren Verlauf der Fahrbahn bzw. in ihrer Umgebung ein Objekt befindet, das die elektromagnetische Welle generiert hat. In einem optionalen Schritt 520 führt die Software eine weitere Untersuchung des Eingangssignals durch, um das die Welle generierende Objekt einer bestimmten Klasse, beispielsweise entgegenkommender/vorausfahrender PKW, Zweirad oder Straßenlaterne, zuzuweisen. Ziel hierbei ist die im folgenden Schritt 522 einzuleitenden Maßnahmen genauer zu spezifizieren, beispielweise, wenn das Objekt ein entgegenkommendes Fahrzeug ist, sollte das eigene Fahrzeug abblenden, aber wenn es sich bei dem Objekt um eine Straßenlaterne handelt, sollte das eigene Fahrzeug nicht abblenden. Wenn in Schritt 518 gefolgert wurde, dass sich im weiteren Verlauf der Fahrbahn oder in ihrer Umgebung ein Objekt befindet, werden in Schritt 522 entsprechende Maßnahmen eingeleitet, die möglicherweise im dem optionalen Schritt 520 genauer spezifiziert wurden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens, befindet sich die in der Beschreibung genannte Rechnereinheit nicht notwendigerweise im Fahrzeug. Möglich ist stattdessen auch eine Übertragung des Eingangssignals, oder eines Teilergebnisses der danach folgenden Signalverarbeitung, an eine Rechnereinheit, die sich nicht im eigenen Fahrzeug befindet. Eine solche externe Rechnereinheit könnte sich beispielsweise in einem Server befinden, wobei die Übertragung der Daten über Funk erfolgen kann. In dieser Ausprägung würden einer oder mehrere der Schritte der Signalverarbeitung auf der externen Rechnereinheit durchgeführt. Das Ergebnis dieser Fahrzeug-externen Signalverarbeitung kann dann wieder an das den Fahrzeugsensor tragenden Fahrzeug übermittelt werden, damit ein Steuersignal zur Ansteuerung einer Komponente des Fahrzeugs, beispielsweise des Fernlichtassistenten, ausgegeben werden kann.
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Gemäß einem Ausführungbeispiel des Verfahrens werden die optionalen Verfahrensschritte 508, 510, 514 und 516 weggelassen. Es wird direkt aus dem Eingangssignal, beispielsweise mittels eines künstlichen neuronalen Netzes, geschätzt, ob sich im weiteren Verlauf der Fahrbahn oder in ihrer Umgebung ein Objekt befindet, das die detektierten elektromagnetischen Wellen generiert hat und dessen Präsenz die Einleitung von Maßnahmen erfordert.
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Gemäß einem Ausführungbeispiel des Verfahrens können zur Robustifizierung des Ergebnisses der Signalverarbeitung Methoden eingesetzt werden, die darauf beruhen, dass zusätzliche Informationen aus dem zeitlichen Verlauf des Eingangssignals gewonnen werden. Diese Informationen stünden nicht zur Verfügung, wenn zu jedem Zeitpunkt nur eine Momentaufnahme des Fahrzeugsensors ausgewertet werden würde. Zur Auswertung des zeitlichen Signalverlaufs kann das Eingangssignal beispielsweise in der zeitlichen Dimension gefiltert, beispielsweise, geglättet werden. Wenn es sich beim Fahrzeugsensor um eine bildgebende Kamera handelt, kann beispielsweise auch über ein definiertes Zeitfenster hinweg analysiert werden, wie sich die Helligkeit oder die Form der beobachteten Lichtflecken verändert, um daraus Rückschlüsse über den Ursprung des Lichts zu ziehen. Wenn zur Signalauswertung ein künstliches neuronales Netz verwendet wird, kann dieses so strukturiert sein, dass die darin verarbeiteten Daten sich teilweise über eine längere Zeit hinweg auf die im Netz stattfindenden Berechnungen auswirken, was beispielsweise bei der Verwendung eines rekurrenten neuronalen Netzes der Fall ist.
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Gemäß einem Ausführungbeispiel des Verfahrens können zur Robustifizierung des Ergebnisses der Signalverarbeitung ferner Farbinformationen ausgewertet werden. Hierzu kann das auf den Fahrzeugsensor eintreffende Licht spektral zerlegt werden, beispielsweise indem es auf ein mit Farbfiltern versehenes Pixelarray trifft. Die Farbanalyse kann dazu verwendet werden, um eine genauere Aussage darüber treffen zu können, wie wahrscheinlich es ist, dass das empfangene Licht von einem Fahrzeugscheinwerfer generiert wurde. Hierzu wird die ermittelte Farbe bzw. eine ermittelte Spektralverteilung mit einer in der Software abgespeicherten Menge von Spektren verglichen. Die abgespeicherten Spektren stammen hierbei aus Messungen, die während der Entwicklungsphase an standardisierten Fahrzeugscheinwerfern durchgeführt wurden.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 600 zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr für ein Fahrzeug unter Verwendung eines passiven Fahrzeugsensors sowie ein anschließendes Verfahren 650 zur Ansteuerung einer Komponente des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Verfahren 600 und 650 können beispielsweise unter Verwendung der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung zum Detektieren eines verdeckten Objekts im Straßenverkehr ausgeführt werden.
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Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt 601, bei dem ein von dem passiven Fahrzeugsensor bereitgestelltes Eingangssignals eingelesen wird, wobei das Eingangssignal einen Lichtstrahl repräsentiert, der von einer Oberfläche eines auf der Fahrbahn und/oder am Fahrbahnrand befindlichen Objekts reflektiert oder gestreut wurde. Ferner wird in einem Schritt 603 das Eingangssignal verarbeitet, um das verdeckte Objekt im Straßenverkehr zu detektieren.
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Beispielsweise kann Schritt 601 den Schritten 502 und 504 aus der Darstellung aus 4 entsprechen, wogegen der Schritt 603 den in der 4 mit den Bezugszeichen 506 bezeichneten Schritten entspricht.
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Das Verfahren 650 zur Ansteuerung einer Komponente des Fahrzeugs umfasst sowohl die Schritte des Verfahrens 600 als auch einen Schritt 651 bei dem, ansprechend auf ein detektiertes Objekt, ein Steuersignal zur Ansteuerung der Komponente des Fahrzeugs ausgegeben wird.
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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.
