DE102018104098A1

DE102018104098A1 - Verbesserte Querverkehrsverarbeitung

Info

Publication number: DE102018104098A1
Application number: DE102018104098.9A
Authority: DE
Inventors: Fabio Abbruzzesi
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-08-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung durch ein Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) mindestens einen Umgebungssensor (14, 16, 18) aufweist, mit den Schritten zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor (14, 16, 18), der eine Umgebung (24) des Fahrzeugs (10) abdeckt, Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung (24) basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors (14, 16, 18), Identifizieren eines Verkehrsknotens (26) basierend auf der Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung (24) des Fahrzeugs (10), Bestimmen eines Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten (26), und Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens (26) und des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten (26). Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrunterstützungssystem (12) mit mindestens einem Umgebungssensor (14, 16, 18), der eine Umgebung (24) des Fahrzeugs (10) abdeckt, und mit einer Steuereinheit (18), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) dazu ausgeführt ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung durch ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem, das mindestens einen Umgebungssensor, der eine Umgebung des Fahrzeugs abdeckt, und eine Steuereinheit aufweist, wobei das Fahrunterstützungssystem dazu geeignet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.
Im Stand der Technik sind verschiedene Fahrunterstützungssysteme zum Unterstützen der Fahrt eines Fahrzeugs bekannt, das auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet wird. Die Fahrunterstützungssysteme können das Ego-Fahrzeug dabei unterstützen, sich autonom zu bewegen, z.B. basierend auf Sensorinformation von einem oder mehreren Umgebungssensoren. Solche Umgebungssensoren weisen mindestens einen oder eine beliebige Kombination aus einem oder mehreren LiDAR-basierten Sensoren, insbesondere Laserscannern, Radarsensoren, optischen Kameras, Ultraschallsensoren oder anderen auf. Fahrunterstützungssysteme beinhalten auch Fahrerassistenzsysteme, die einen menschlichen Fahrer beim aktiven Fahren des Ego-Fahrzeugs unterstützen.
Solche Fahrunterstützungssysteme sind bereits für verschiedene Aspekte der Fahrunterstützung verfügbar, z.B. bei Annäherung an einen Verkehrsknoten. Solche Fahrunterstützungssysteme weisen z.B. eine Querverkehrswarnung (Cross Traffic Alert, CTA) auf.
Die Querverkehrswarnung ist dafür konfiguriert, eine Warnung bezüglich anderer Fahrzeuge zu erzeugen, die auf einen Fahrweg des Ego-Fahrzeugs auffahren oder ihn queren. Dies bezieht sich auf Querverkehr beim Fahren, z.B. an einem Verkehrsknoten, sowie beim Ausparken von einem Parkplatz. Die Warnung wird entweder für den Fahrer des Ego-Fahrzeugs oder für das Ego-Fahrzeug selbst, d.h. für ein autonomes Fahrsteuersystem des Fahrzeugs, erzeugt. Querverkehrswarnung basiert auf einer direkten Erfassung des Querverkehrs. Daher kann, wenn ein Objekt in den Fahrweg des Ego-Fahrzeugs eindringt und eine Kollisionsgefahr besteht, das Querverkehrswarnsystem mit einem Bremsvorgang reagieren. Eine automatische Querverkehrerkennung ist typischerweise schneller und zuverlässiger als eine Erfassung durch den Fahrer. Das Sichtfeld von Umgebungssensoren des Ego-Fahrzeugs sowie des menschlichen Fahrers können jedoch beide durch Hindernisse neben dem Fahrweg beeinträchtigt sein, z.B. durch Gebäude, Bäume, geparkte Fahrzeuge oder andere. Daher können der Fahrer sowie die Umgebungssensoren möglicherweise nicht in der Lage sein, den Querverkehr zu erkennen, da der Querverkehr ausgeblendet sein kann.
In diesem Zusammenhang betrifft das Dokument DE 10 2012 200 431 A1 ein Verfahren zum Bestimmen des Vorhandenseins einer Kreuzung in einem Straßenverlauf, entlang dem beispielsweise ein Personenkraftwagen fährt. Das Verfahren beinhaltet eine Prüfung, ob ein Merkmal eine Kreuzungsbedingung erfüllt, wobei das Merkmal in einem durch ein Fahrzeug abzufahrenden tatsächlichen Straßenverlauf erfasst wird. Ein Kreuzungssignal wird erzeugt, wenn das Merkmal ein stationäres Verkehrsregelungsmerkmal darstellt. Das erfasste Merkmal kann ein durch ein fremdes Fahrzeug erzeugtes bewegliches Lichtmerkmal darstellen. Das Lichtmerkmal stellt verschiedene Farben dar, die sich quer zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegen.
Das Dokument DE 10 2016 119 486 A1 betrifft ein System und ein Verfahren zum Warnen des Fahrers eines Fahrzeugs vor einer möglichen Kollision beim Links- oder Rechtsabbiegen an oder in der Nähe einer Kreuzung, wobei das System und das Verfahren eine zusätzliche Analyse bereitstellen, um falschpositive und falschnegative Warnungen basierend auf speziellen Situationen zu begrenzen. Das Verfahren weist das Bestimmen, ob das Host-Fahrzeug an oder in der Nähe der Kreuzung wahrscheinlich abbiegen wird, und das Bestimmen von Drehzahl-, Geschwindigkeits- und Positionsdaten des Host-Fahrzeugs und jeglicher relevanter entfernter Fahrzeuge auf. Das Verfahren bestimmt einen vorhergesagten Pfad des Host-Fahrzeugs und der entfernten Fahrzeuge basierend auf den Drehzahl-, Geschwindigkeits- und Positionsdaten und gibt eine Warnung an einen Fahrer des Host-Fahrzeugs aus, wenn das Host-Fahrzeug und eines der entfernten Fahrzeuge basierend auf den vorhergesagten Pfaden der Fahrzeuge kollidieren können. Wenn sich das Host-Fahrzeug in einer speziellen Situation befindet, stellt das Verfahren eine zusätzliche Kollisionsanalyse bereit, um falschpositive Warnungen und/oder falschnegative Warnungen zu vermindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung durch ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug sowie ein entsprechendes Fahrunterstützungssystem anzugeben, das dazu ausgeführt ist, das Verfahren der oben erwähnten Art auszuführen, welche die Fahrsicherheit für ein Fahrzeug erhöhen und eine Gefahr einer Kollision mit anderen Verkehrsteilnehmern reduzieren.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Insbesondere ist durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung durch ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Fahrunterstützungssystem mindestens einen Umgebungssensor aufweist, mit den Schritten zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor, der eine Umgebung des Fahrzeugs abdeckt, Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors, Identifizieren eines Verkehrsknotens basierend auf der Verkehrsmerkmalerkennung in der Umgebung des Fahrzeugs, Bestimmen eines Abstands zu dem identifizierten Verkehrsknoten und Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens und des Abstands zur identifizierten Verkehrsknoten.
Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Fahrunterstützungssystem angegeben, das mindestens einen Umgebungssensor, der eine Umgebung des Fahrzeugs abdeckt, und eine Steuereinheit aufweist, wobei das Fahrunterstützungssystem dazu ausgeführt ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.
Grundidee der Erfindung ist es also, die Querverkehrsverarbeitung durch eine zusätzliche Verkehrsknotenerkennung zu verbessern, die nicht nur eine direkte Erfassung des Querverkehrs selbst, sondern auch eine Erfassung eines möglichen Auftretens von Querverkehr an einer typischen Stelle für Querverkehr ermöglicht, d.h. am Verkehrsknoten. Basierend auf den Kenntnissen bezüglich eines Verkehrsknotens in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann auch ohne eine Sensor„verbindung“ zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Querverkehr, d.h., wenn der Querverkehr für die Umgebungssensoren des Fahrzeugs aufgrund von Hindernissen jeglicher Art abgeschattet ist, eine mögliche Querverkehrsverarbeitung rechtzeitig im Voraus ausgeführt werden. Daher kann eine Querverkehrsverarbeitung ausgeführt werden, um mit einer solchen möglichen Fahrsituation umzugehen. Die Querverkehrsverarbeitung kann in solchen Fällen beispielsweise wie bei einer direkten Querverkehrerfassung oder auf eine andere Weise ausgeführt werden.
Die Verkehrsknotenerfassung kann insbesondere dann verwendet werden, wenn das Fahrunterstützungssystem erfasst, dass es keine ausreichende „Sicht“ hat, um Querverkehr auf eine zuverlässige Weise zu erfassen, d.h., wenn ein Hindernis einen Bereich möglichen Querverkehrs abschattet. Wenn daher das Fahrunterstützungssystem ein Objekt erfasst, das ein Hindernis ist, das möglichen Querverkehr abschattet, kann eine Verkehrsknotenerfassung ausgeführt werden, um die direkte Querverkehrerfassung zu ersetzen. Die Verkehrsknotenerfassung kann jedoch auch zusätzlich zu der auf einer direkten Querverkehrerfassung basierenden bekannten Querverkehrerfassung unter Verwendung der Umgebungssensoren des Fahrzeugs ausgeführt werden. In diesem Fall kann die Kenntnis über den Verkehrsknoten vor dem Fahrzeug Information bereitstellen, z.B. bezüglich eines möglichen und wahrscheinlichen Orts eines Zusammentreffens zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Querverkehr.
Der mindestens eine Umgebungssensor stellt Sensorinformation bezüglich einer Umgebung des Fahrzeugs bereit. Der Umgebungssensor ist vorgesehen, um die Verkehrsmerkmale zu erfassen. Vorzugsweise weist der mindestens eine Umgebungssensor eine optische Kamera zur Verkehrsmerkmalerfassung auf. Zusätzlich kann der mindestens eine Umgebungssensor verwendet werden, um eine direkte Querverkehrerfassung auszuführen.
Die Fahrunterstützungssysteme können als Fahrerassistenzsystem bereitgestellt werden, die einen menschlichen Fahrer beim aktiven Fahren des Ego-Fahrzeugs unterstützen. Alternativ unterstützt das Fahrunterstützungssystem autonomes Fahren des Ego-Fahrzeugs. Die Insassen des Fahrzeugs sind im Fall des autonomen Fahrens typischerweise passiv und haben eine begrenzte Aufgabe zum Überwachen des Fahrzeugs.
Die Umgebung des Fahrzeugs kann eine beliebige geeignete Größe haben, z.B. in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Umgebungssensors. Die Umgebung wird typischerweise in der Art einer Karte verarbeitet, die alle Merkmale darstellt und auch als Merkmalskarte bezeichnet wird.
Die Verkehrsmerkmalerkennung basiert auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors. Die Verkehrsmerkmalerkennung geht über die bloße Erfassung von Hindernissen in der Umgebung hinaus. Es wird detaillierte Information erhalten, die eine Interpretation einer Verkehrssituation ermöglicht, so dass ein Verkehrsknoten vor dem Fahrzeug erfasst und identifiziert werden kann. „Vor dem Fahrzeug“ bezieht sich auf eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Daher bezieht sich der Ausdruck „vor dem Fahrzeug“ in dem Fall, dass das Fahrzeug rückwärts fährt, auf den Bereich hinter dem Fahrzeug.
Die Identifizierung des Verkehrsknotens basiert auf der Verkehrsmerkmalerkennung. Der Verkehrsknoten selbst ist ohne weitere Hinweise schwer zu erfassen, insbesondere wenn sie weit entfernt ist.
Das Bestimmen des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten kann z.B. in Abhängigkeit von der Merkmalskarte ausgeführt werden. Basierend auf dem Abstand zum identifizierten Verkehrsknoten kann eine Zeit bis zum Erreichen des Verkehrsknotens vorhergesagt werden.
Das Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung bezieht sich auf das Ergreifen von Gegenmaßnahmen zum Vermeiden einer Kollision mit dem Querverkehr. Eine solche Gegenmaßnahme kann einen Brems-, einen Beschleunigungs- und/oder einen Lenkvorgang beinhalten. Diese Gegenmaßnahmen werden unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens und des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten ausgewählt.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor, der eine Umgebung des Fahrzeugs abdeckt, das Empfangen von Sensorinformation eines LiDAR-basierten Sensors, eines Radarsensors und/oder einer optischen Kamera auf. Es kann eine beliebige Anzahl jeder der aufgelisteten Typen von Umgebungssensoren alleine oder in Kombination mit einer beliebigen Anzahl weiterer Umgebungssensoren irgendeines anderen Typs verwendet werden. Die Umgebungssensoren liefern Sensorinformation, die üblicherweise verwendet wird, um Information bezüglich der Umgebung des Ego-Fahrzeugs zu erhalten. Die Sensorinformation kann z.B. kombiniert werden, um eine Merkmalskarte zu erstellen, die die Merkmale in der Umgebung des Fahrzeugs darstellt. Ferner kann der Umgebung ortsbasierte Information hinzugefügt werden, z.B. Information über die Infrastruktur in der Umgebung des Fahrzeugs. Diese Information kann beispielsweise basierend auf Satellitenpositionsdaten zusammen mit in dem Fahrzeug oder auf einem externen Informationsserver gespeicherter Karteninformation bereitgestellt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors ein Ausführen einer Verkehrszeichenerkennung auf. Die Verkehrszeichenerkennung erfasst Verkehrszeichen als Verkehrsmerkmale. Die Verkehrszeichen können eine direkte Anzeige des Verkehrsknotens selbst, d.h. des vorausliegenden Verkehrsknotens, oder eine indirekte Anzeige bereitstellen, z.B. ein Verkehrsschild bezüglich einer Abbiegemöglichkeit. Die Verkehrszeichenerkennung ist eine Technologie, die es dem Ego-Fahrzeug, insbesondere seinem Fahrunterstützungssystem, ermöglicht, die auf der Straße installierten Verkehrszeichen zu erkennen, z.B. „Geschwindigkeitsbeschränkung“, „Kinder“ oder „Abbiegemöglichkeit voraus“. Verkehrszeichenerkennung ist typischerweise Teil von Funktionalitäten, die manchmal zusammenfassend als hochentwickelte Fahrerassistenzsysteme (ADAS) bezeichnet werden. Die Verkehrszeichenerkennung basiert typischerweise auf einer optischen Kamera zur Überwachung der Umgebung des Ego-Fahrzeugs und verwendet Bildverarbeitungstechniken zum Erfassen der Verkehrszeichen. Die Erfassungstechniken können allgemein in farbbasierte, formbasierte und lernbasierte Erfassungstechniken unterteilt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors ein Ausführen einer Straßenmarkierungserfassung, insbesondere einer Fahrspurmarkierungserfassung auf. Straßenmarkierungen bezeichnen Markierungen auf der Straße, typischerweise aufgemalte Markierungen. Daher erfasst die Straßenmarkierungserfassung die Straßenmarkierungen als Verkehrsmerkmale. Straßenmarkierungen liefern häufig eine indirekte Anzeige des Verkehrsknotens, z.B. Straßenmarkierungen, die eine Abbiegemöglichkeit anzeigen, oder Straßenmarkierungen, die am Verkehrsknoten verwendet werden, insbesondere vertikale und/oder horizontale Straßenmarkierungen. Die Straßenmarkierungserfassung basiert typischerweise auf einer optischen Kamera zum Überwachen der Umgebung des Ego-Fahrzeugs und verwendet Bildverarbeitungstechniken zum Erfassen der Straßenmarkierungen. Auf dem Fachgebiet sind verschiedene Erfassungstechniken bekannt, wie beispielsweise farbbasierte, formbasierte und lernbasierte Erfassung.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Identifizieren eines Verkehrsknotens basierend auf der Verkehrsmerkmalerkennung ein Berechnen einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens basierend auf den erkannten Verkehrsmerkmalen auf. Die Wahrscheinlichkeit kann basierend auf z.B. der Art eines Verkehrsmerkmals, einer Zuverlässigkeit der Erfassung des Verkehrsmerkmals, einem Abstand zum Verkehrsknoten, der sich aus dem erkannten Verkehrsmerkmal ergibt, und dergleichen berechnet werden. Eine eindeutige Erkennung eines Verkehrsmerkmals, das das Vorhandensein eines vorausliegenden Verkehrsknotens eindeutig anzeigt, kann zu einer Wahrscheinlichkeit von 100% führen. Die Wahrscheinlichkeit der Erfassung des Verkehrsknotens kann für die Erfassung des Verkehrsknotens verwendet werden, d.h. ein Verkehrsknoten wird als erfasst betrachtet, wenn eine bestimmte Wahrscheinlichkeit für den Verkehrsknoten erhalten worden ist. Wenn die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines vorausliegenden Verkehrsknotens 100% beträgt, impliziert dies eine entsprechende Sicherheit für das Vorhandensein des Verkehrsknotens. Alternativ kann die Querverkehrsverarbeitung selbst unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit für den Verkehrsknoten ausgeführt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Berechnen einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens basierend auf den erkannten Verkehrsmerkmalen ein Erhöhen einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens auf, wenn jeweils einzelne Verkehrsmerkmale erkannt werden, die einen Verkehrsknoten anzeigen, und das Vermindern der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens bei Ablauf eines Zeitgebers ohne Erkennung von Verkehrsmerkmalen, die einen Verkehrsknoten anzeigen. Daher kann das Auftreten verschiedener Verkehrsmerkmale, die einen in Fahrtrichtung vorausliegenden Verkehrsknoten anzeigen, gemeinsam ausgewertet werden. Je mehr derartige Verkehrsmerkmale erfasst werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich ein Verkehrsknoten in Fahrtrichtung voraus befindet. Darüber hinaus kann die Wahrscheinlichkeit basierend auf einer Zuverlässigkeit der erfassten Verkehrsmerkmale und dergleichen beeinflusst werden. Der Zeitgeber kann in Abhängigkeit z.B. von einer Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs beeinflusst werden, d.h. von einer im Vergleich zum Abstand zum Verkehrsknoten zurückgelegten Strecke.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf, und der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung weist ein Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf. Die Geschwindigkeit kann verwendet werden, um eine Zeit zum Erreichen des Verkehrsknotens zu bestimmen. Außerdem hängen Bremsparameter stark von der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs ab. Daher kann eine mögliche Strecke bestimmt werden, die benötigt wird, um das Fahrzeug durch Abbremsen zum Stillstand zu bringen. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit als Anzeige einer erhöhten Gefahr beim Erreichen des Verkehrsknotens betrachtet werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines Abstands zum Verkehrsknoten auf, der benötigt wird, um das Fahrzeug auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen, und der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs weist ein Erzeugen einer Querverkehrswarnung auf, wenn der Abstand zum Verkehrsknoten den Abstand unterschreitet, der benötigt wird, um das Fahrzeug auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen. Der Abstand zum Verkehrsknoten zusammen mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmen eine Zeit zum Erreichen des Verkehrsknotens. Beispielsweise kann basierend auf Bremsparametern des Fahrzeugs und seiner Geschwindigkeit der Abstand zum Verkehrsknoten bestimmt werden, der benötigt wird, um das Fahrzeug auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen. Der Abstand zum Verkehrsknoten, der benötigt wird, um das Fahrzeug auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen, definiert einen Sicherheitsparameter für das Fahrzeug. Auf der Grundlage des Abstands zum Verkehrsknoten, der benötigt wird, um das Fahrzeug auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen, weiß das Fahrunterstützungssystem, wann es eine aktive Querverkehrsverarbeitung starten muss, z.B. um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine bequeme Weise zu vermindern.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines Abstands zum Verkehrsknoten auf, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen, und der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs weist das Erzeugen einer Querverkehrswarnung auf, wenn der Abstand zum Verkehrsknoten den für eine Notbremsung benötigten Abstand unterschreitet. Der Abstand zum Verkehrsknoten zusammen mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmen eine Zeit zum Erreichen des Verkehrsknotens. Im Allgemeinen kann basierend auf Bremsparametern des Fahrzeugs und seiner Geschwindigkeit der Abstand zum Verkehrsknoten bestimmt werden, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen. Der Abstand zum Verkehrsknoten, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen, definiert einen Sicherheitsparameter für das Fahrzeug. Basierend auf dem Abstand zum Verkehrsknoten, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen, kennt das Fahrunterstützungssystem den letzten Zeitpunkt, zu dem es eine aktive Querverkehrsverarbeitung starten muss, z.B. um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu vermindern.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Ausführen der Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens und des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten das Erzeugen einer Querverkehrswarnung bei Erfassung des Verkehrsknotens auf. Die Querverkehrswarnung kann als eine interne Warnung erzeugt werden, um z.B. das Fahrunterstützungssystem bezüglich des Verkehrsknotens zu warnen. Daher wird die Querverkehrswarnung durch das Fahrunterstützungssystem verarbeitet. Im Fall eines Fahrerassistenzsystems, das einen menschlichen Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs unterstützt, kann die Querverkehrswarnung als eine externe Warnung erzeugt werden, z.B. als eine akustische oder visuelle Warnung. Basierend auf dieser Querverkehrswarnung kann der Fahrer des Fahrzeugs handeln, um das mögliche Querverkehrproblem zu lösen. Falls der Fahrer nicht handelt, um das mögliche Querverkehrproblem zu lösen, kann das Fahrunterstützungssystem selbst z.B. einen Bremsvorgang starten, insbesondere um ein Notbremsmanöver auszuführen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines Lenkradwinkels auf, und der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung weist ein Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des Lenkradwinkels auf. Der Lenkradwinkel zeigt eine Abweichung des Fahrzeugs von einer aktuellen Fahrtrichtung an und hat daher einen direkten Einfluss auf eine Position des Verkehrsknotens in Bezug auf das Fahrzeug. Dies bezieht sich auf eine zurückzulegende Strecke zum Erreichen des Verkehrsknotens. Er hat ferner Einfluss auf einen möglichen Ort des Ego-Fahrzeugs bezüglich eines Kollisionsortes mit dem Querverkehr.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen dargelegt sind, können alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform auf eine andere Ausführungsform übertragen werden.
Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem zum autonomen Fahren des Fahrzeugs mit einer verbesserten Querverkehrerfassung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung mit dem Fahrzeug von 1 gemäß dem Fahrzeug der ersten Ausführungsform;
3 eine detaillierte Umgebung mit dem Fahrzeug von 1 und einem T-Verkehrsknoten einer ersten Straße, auf der das Fahrzeug fährt, und einer sich senkrecht zur ersten Straße erstreckenden zweiten Straße, wobei Querverkehr auf der zweiten Straße dargestellt ist; und
4 ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Informationsflusses bei der Ausführung des Verfahrens von 2.

1 zeigt ein autonomes Fahrzeug 10 mit einem Fahrunterstützungssystem 12 zum autonomen Fahren des Fahrzeugs 10 mit verbesserter Querverkehrerfassung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
Das Fahrunterstützungssystem 12 wird als Fahrerassistenzsystem bereitgestellt, das einen menschlichen Fahrer beim aktiven Fahren des Fahrzeugs 10 unterstützt. In einer alternativen Ausführungsform fährt das Fahrunterstützungssystem 12 das Fahrzeug 10 autonom.
Das Fahrunterstützungssystem 12 weist eine Frontkamera 14 und eine Rückkamera 16 auf, die optische Kameras für sichtbares Licht sind. Das Fahrunterstützungssystem 12 weist ferner einen Radarsensor 18 auf, der dafür vorgesehen ist, eine 360°-Umgebung des Fahrzeugs 10 abzudecken. Die Frontkamera 14, die Rückkamera 16 und der Radarsensor 18 werden als Umgebungssensoren 14, 16, 18 betrachtet.
Das Fahrunterstützungssystem 12 weist ferner eine Steuereinheit 20 auf, die über einen Kommunikationsbus 22 mit der Frontkamera 14, der Rückkamera 16 und dem Radarsensor 18 verbunden ist. Die Steuereinheit 20 empfängt Sensorinformation von jeder der Komponenten aus der Frontkamera 14, der Rückkamera 16 und dem Radarsensor 18 über den Kommunikationsbus 22.
Die Steuereinheit 20 empfängt die Sensorinformation von der Frontkamera 14, der Rückkamera 16 und dem Radarsensor 18 und kombiniert diese Sensorinformation unter Verwendung eines Fusionsalgorithmus, um eine gemeinsame Umgebungskarte zu erzeugen, die unter anderem Drittparteien in einer Umgebung 24 um das Fahrzeug 10 herum zeigt. Die Steuereinheit 18 ist dazu ausgeführt, die Drittparteien in der Nähe des Fahrzeugs 10 basierend auf der Umgebungskarte zu erfassen.
Das Fahrunterstützungssystem 12 ist dazu ausgeführt, ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung auszuführen, wie nachfolgend unter Bezug auf 2 diskutiert wird. Das Verfahren wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf die detaillierte Umgebung 24, wie sie beispielhaft in 3 dargestellt ist, und ein in 4 dargestelltes Blockdiagramm beschrieben, das einen Informationsfluss anzeigt, wenn das Verfahren ausgeführt wird.
Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der sich auf den Empfang von Sensorinformation von den Umgebungssensoren 14, 16, 18 bezieht, die eine Umgebung 24 des Fahrzeugs 10 abdecken. Die beispielhafte Umgebung 24 von 3 zeigt einen T-Verkehrsknoten 26 einer ersten Straße 28, auf der das Fahrzeug 10 fährt, und einer sich senkrecht zur ersten Straße 28 erstreckenden zweiten Straße 30. Auf der zweiten Straße 30 ist ein quer fahrendes Fahrzeug 32 als Querverkehr dargestellt. Die Umgebung 24 zeigt ferner ein geparktes Fahrzeug 34 und einen Baum 36 als Hindernisse 34, 36.
Die Sensorinformation wird von den drei Umgebungssensoren 14, 16, 18 empfangen, die die Umgebung 14 des Fahrzeugs 10 abdecken. Die Sensorinformation der drei Umgebungssensoren 14, 16, 18 wird kombiniert, um die Merkmalskarte von Merkmalen in der Umgebung 24 um das Fahrzeug 10 bereitzustellen. Dies wird manchmal auch als Fusion von Sensorinformation bezeichnet.
Gemäß Schritt S110 wird eine Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung 24 basierend auf der Sensorinformation der Umgebungssensoren 14, 16, 18 ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform werden die Frontkamera 14 und die Rückkamera 16 zum Erfassen von Verkehrsmerkmalen 38, 40, 42 verwendet. Somit wird eine visuelle Erfassung der Verkehrsmerkmale 38, 40, 42 ausgeführt. Die Verkehrsmerkmale 38, 40, 42 in dieser Ausführungsform sind eine Haltelinie 38, eine vertikale Linie 40 und eine horizontale Linie 42. 3 zeigt die Haltelinie 38, die vertikale Linie 40 und die horizontale Linie 42 als Beispiel.
Schritt S120 bezieht sich auf das Identifizieren des Verkehrsknotens 26 basierend auf der Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung 24 des Fahrzeugs 10. Die Identifizierung des Verkehrsknotens 26 basiert auf der Verkehrsmerkmalerkennung, wie sie mit der Frontkamera 14 und der Rückkamera 16 ausgeführt wird. Sie wird ausgeführt, um den Verkehrsknoten 26 in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 10 zu identifizieren.
In dieser Ausführungsform wird der Verkehrsknoten 26 basierend auf der Erfassung von Straßenmarkierungen 38, 40, 42 identifiziert, die sich auf Markierungen beziehen, die auf den verschiedenen Straßen 28, 30 vorgesehen sind. Daher weisen die Straßenmarkierungen 38, 40, 42 die Haltelinie 38, die vertikale Linie 40 und die horizontale Linie 42 auf. Wie z.B. in 3 dargestellt ist, endet die erste Straße 28 am Verkehrsknoten 26 und ist die Haltelinie 38 auf der ersten Straße 28 vorgesehen. Außerdem quert die horizontale Linie 42 der zweiten Straße 30, d.h. eine Mittellinie, die Fahrspuren auf der zweiten Straße 30 trennt, die erste Straße 28 und endet die horizontale Linie 40 der ersten Straße 28, d.h. eine Mittellinie, die Fahrspuren auf der ersten Straße 28 trennt. Insgesamt stellt der Verkehrsknoten 26 Verkehrsmerkmale 38, 40, 42 zum Identifizieren des Verkehrsknotens 26 bereit.
Der Verkehrsknoten 26 wird in einem Funktionsblock identifiziert, der in 4 als Verkehrsknotenidentifizierungseinrichtung 44 bezeichnet ist. Die Verkehrsknotenidentifizierungseinrichtung 44 empfängt als Eingabe die erkannten Verkehrsmerkmale 38, 40, 42.
In Schritt S130 wird ein Abstand zum identifizierten Verkehrsknoten 26 bestimmt. Der Abstand wird basierend auf einer Identifizierung der Verkehrsmerkmale 38, 40, 42 auf der Merkmalskarte bestimmt. Basierend auf dem Abstand zum identifizierten Verkehrsknoten 26 wird eine Zeit bis zum Erreichen des Verkehrsknotens 26 bestimmt. Der Abstand zum Verkehrsknoten 26 wird in einem in 4 dargestellten funktionalen MAP-Block 46 bestimmt, der die Verkehrsmerkmale 38, 40, 42, die den Verkehrsknoten 26 anzeigen, als Eingabe empfängt.
In Schritt S140 wird ein Lenkradwinkel des Fahrzeugs 10 bestimmt. Der Lenkradwinkel zeigt eine Abweichung des Fahrzeugs 10 von einer aktuellen Fahrtrichtung an. Der Lenkradwinkel wird basierend auf der durch das Fahrzeug 10 bereitgestellten Odometrieinformation bestimmt.
In Schritt S150 wird ein Abstand zum Verkehrsknoten 26 bestimmt, der benötigt wird, um das Fahrzeug 10 auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen. Der Abstand zum Verkehrsknoten 26 zusammen mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bestimmen eine Zeit zum Erreichen des Verkehrsknotens 26 basierend auf Bremsparametern des Fahrzeugs 10 und seiner Geschwindigkeit. Zusätzlich kann der Lenkradwinkel berücksichtigt werden.
In Schritt S160 wird ein Abstand zum Verkehrsknoten 26 bestimmt, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen. Der Abstand zum Verkehrsknoten 26 zusammen mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bestimmen eine Zeit zum Erreichen des Verkehrsknotens 26 basierend auf Bremsparametern des Fahrzeugs 10 und seiner Geschwindigkeit.
Gemäß Schritt S170 wird eine Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens 26, des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten 26 und des Lenkradwinkels ausgeführt.
Gegenmaßnahmen werden unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens 26 und des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten 26 ausgewählt. Insbesondere werden die Gegenmaßnahmen unter Berücksichtigung des Abstands zum Verkehrsknoten 26 ausgewählt, der benötigt wird, um das Fahrzeug 10 auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen, und des Abstands zum Verkehrsknoten 26, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen. Daher wird eine erste Warnung erzeugt, wenn der Abstand zum Verkehrsknoten 26 erreicht worden ist, der benötigt wird, um das Fahrzeug 10 auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen, und wird eine zweite Warnung erzeugt, wenn der Abstand zum Verkehrsknoten 26 erreicht worden ist, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen. Die entsprechende Warnung wird durch das Fahrunterstützungssystem 12 verarbeitet, das handelt, um das mögliche Querverkehrproblem zu lösen. Spätestens wenn der zum Ausführen einer Notbremsung erforderliche Abstand zum Verkehrsknoten 26 erreicht worden ist, startet das Fahrunterstützungssystem 12 einen Bremsvorgang, insbesondere startet das Fahrunterstützungssystem 12 ein Notbremsmanöver.
Die Schritte S150 bis S170 werden in einem Warnblock 48 implementiert. Der Warnblock ist ferner mit einem Signalisierungsblock 50 verbunden, der in dieser Ausführungsform ein Audiogerät ist. Nach der Erzeugung einer Warnung führt der Warnblock 48 die Warnung dem Signalisierungsblock 50 zu, der zusätzlich eine akustische Ausgabe der Warnung erzeugt. Es ist ein weiterer Konfigurationsparameterblock 52 vorgesehen, der dem MAP-Block 46 und dem Warnblock 48 Konfigurationsparameter zuführt.
Wie unter Bezug auf 3 ersichtlich ist, wird durch die Erfassung eines Verkehrsknotens 26 die Querverkehrerfassung insbesondere in Situationen verbessert, in denen Querverkehr durch die Umgebungssensoren 14, 16, 18 des Fahrzeugs 10 nicht direkt erfasst werden kann. Daher kann, wenn die Hindernisse 36, 38 einen Teil eines Erfassungsbereichs 54 eines Umgebungssensors 14, 16, 18 abschatten, Querverkehr in einem derartigen abgeschatteten Bereich 56 nicht erfasst werden. Wie in 3 dargestellt ist, befindet sich das querende Fahrzeug 32 im abgeschatteten Bereich 54. Daher kann eine Querverkehrswarnung lediglich basierend auf der Erfassung des Verkehrsknotens 26 erzeugt werden.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: Fahrunterstützungssystem
14: Frontkamera, Umgebungssensor
16: Rückkamera, Umgebungssensor
18: Radarsensor, Umgebungssensor
20: Steuereinheit
22: Kommunikationsbus
24: Umgebung
26: Verkehrsknoten
28: erste Straße
30: zweite Straße
32: querendes Fahrzeug
34: geparktes Fahrzeug, Hindernis
36: Baum, Hindernis
38: Haltelinie, Verkehrsmerkmal
40: vertikale Linie, Verkehrsmerkmal
42: horizontale Linie, Verkehrsmerkmal
44: Verkehrsknotensidentifizierungseinrichtung
46: MAP-Block
48: Warnblock
50: Signalisierungsblock
52: Konfigurationsparameterblock
54: Erfassungsbereich
56: abgeschatteter Bereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012200431 A1 [0006]
DE 102016119486 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Querverkehrsverarbeitung durch ein Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) mindestens einen Umgebungssensor (14, 16, 18) aufweist, mit den Schritten: Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor (14, 16, 18), der eine Umgebung (24) des Fahrzeugs (10) abdeckt; Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung in der Umgebung (24) basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors (14, 16, 18); Identifizieren eines Verkehrsknotens (26) basierend auf der Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung (24) des Fahrzeugs (10); Bestimmen eines Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten (26); und Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens (26) und des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten (26).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor (14, 16, 18), der eine Umgebung (24) des Fahrzeugs (10) abdeckt, das Empfangen von Sensorinformation eines LiDAR-basierten Sensors, eines Radarsensors (18) und/oder einer optischen Kamera (14, 16) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung (24) basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors (14, 16, 18) ein Ausführen einer Verkehrszeichenerkennung aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Ausführen einer Verkehrsmerkmalerkennung innerhalb der Umgebung (24) basierend auf der Sensorinformation des mindestens einen Umgebungssensors (14, 16, 18) ein Ausführen einer Straßenmarkierungserfassung, insbesondere einer Fahrspurmarkierungserfassung, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Identifizieren eines Verkehrsknotens (26) basierend auf der Verkehrsmerkmalerkennung ein Berechnen einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens (26) basierend auf den erkannten Verkehrsmerkmalen (38, 40, 42) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Berechnen einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens (26) basierend auf den erkannten Verkehrsmerkmalen ein Erhöhen einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens (26) beim Erkennen jedes einzelnen erkannten Verkehrsmerkmals (38, 40, 42), das einen Verkehrsknoten (26) anzeigt, und das Vermindern der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verkehrsknotens (26) aufweist, wenn ein Zeitgeber abgelaufen ist, ohne dass Verkehrsmerkmale (38, 40, 42) erkannt wurden, die einen Verkehrsknoten (26) anzeigen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) aufweist; und der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung ein Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines Abstands zum Verkehrsknoten (26) aufweist, der benötigt wird, um das Fahrzeug (10) auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen, wobei der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) ein Erzeugen einer Querverkehrswarnung aufweist, wenn der Abstand zum Verkehrsknoten (26) den Abstand unterschreitet, der benötigt wird, um das Fahrzeug (10) auf eine bequeme Weise zum Stillstand zu bringen.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines Abstands zum Verkehrsknoten (26) aufweist, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen; und der Schritt zum Ausführen der Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) ein Erzeugen einer Querverkehrswarnung aufweist, wenn der Abstand zum Verkehrsknoten (26) den Abstand unterschreitet, der benötigt wird, um eine Notbremsung auszuführen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des identifizierten Verkehrsknotens (26) und des Abstands zum identifizierten Verkehrsknoten (26) ein Erzeugen einer Querverkehrswarnung aufweist, wenn der Verkehrsknoten (26) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines Lenkradwinkels aufweist; und der Schritt zum Ausführen der Querverkehrsverarbeitung ein Ausführen einer Querverkehrsverarbeitung unter zusätzlicher Berücksichtigung des Lenkradwinkels aufweist.
Fahrunterstützungssystem (12) mit mindestens einem Umgebungssensor (14, 16, 18), der eine Umgebung (24) des Fahrzeugs (10) abdeckt, und mit einer Steuereinheit (18), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) dazu ausgeführt ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.