DE102019213815A1

DE102019213815A1 - Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019213815A1
Application number: DE102019213815.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Stohr
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-03-11

Abstract

Im Rahmen des Verfahrens zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs, werden durch bildgebende Sensoren eines Fahrzeugs und entsprechender Software die sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge erfasst, wobei in einer Auswerte-Einheit des Fahrzeugs die Chassis-Orientierung und der Stand der Räder der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge und daraus die Lenkwinkel der jeweiligen Fahrzeuge erfasst werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Bewegungsrichtung eines Fremdfahrzeugs, beispielsweise in einem Kreisverkehr, an einer Kreuzung, beim Spurwechsel, bei Überholvorgängen und auch auf gerader Strecke mittels der bekannten in Fahrzeugen verwendeten Sensoren, beispielsweise mittels Radarsensoren, ist oft nur schwer einzuschätzen. Die Einschätzung der Bewegungsrichtung eines Fremdfahrzeugs im Verkehr wird zudem dadurch erschwert, dass häufig Lichtzeichen wie beispielsweise Fahrrichtungsanzeiger vom Fahrer nicht im vorgeschriebenen Masse bedient werden und dass es Standard-Situationen gibt, in denen die Bedienung von Lichtzeichen nicht vorgeschrieben ist.
Aus diesen Gründen entsteht die Notwendigkeit, die Bewegungsrichtung bestimmen zu können, um entsprechend zu reagieren und die Sicherheit im Verkehr zu erhöhen.
Aus der DE 10 2016 221 376 A1 ist ein Fahrzeug-Steuerverfahren bekannt, im Rahmen dessen mittels einer Kamera ein Frontbild aufgenommen wird, wobei durch eine Reifenerfassungseinheit anhand des Frontbildes ein Reifen eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs erfasst wird und die Richtung des Reifens gemessen wird, um die Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug, in dem das Fahrzeug-Steuerverfahren implementiert ist und dem sich in der Nähe befindenden Fahrzeug auf der Grundlage des Weges des sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs zu bestimmen.
Ferner geht aus der US 2018 013 42 84 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs hervor, im Rahmen dessen die Lenkwinkel der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge erfasst werden, wobei anhand der Lenkwinkel und weiterer Parameter ermittelt wird, ob eine Kollision wahrscheinlich ist und ggf. die Bewegungsrichtung und/oder die Beschleunigung des Fahrzeugs geändert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, im Rahmen dessen durch bildgebende Sensoren eines Fahrzeugs und entsprechender Software die sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge erfasst werden, wobei in einer Auswerte-Einheit des Fahrzeugs die Chassis-Orientierung und der Stand der Räder der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge und daraus die Lenkwinkel der jeweiligen Fahrzeuge erfasst werden.
Bei Geradeausfahrt eines Fahrzeugs sind Räder und Chassis gleich gerichtet, wobei bei einer Kurvenfahrt Räder und Chassis in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung wird ein Chassis eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs anhand typischer Merkmale eines Fahrzeugs erkannt. Beispielsweise kann ein Chassis anhand der Beleuchtungseinrichtungen, der Fahrgastzelle, des Lenkrades, des Nummernschildes, des Verhältnisses der Länge zur Breite und/oder der Stoßstange etc. erkannt werden.
Die Räder eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs und deren Stand können anhand typischer Merkmale erkannt werden, beispielsweise anhand der Raddeckel und deren Verzerrung in Abhängigkeit des Winkels eines Rades relativ zu den bildgebenden Sensoren, beispielsweise zu einer Kamera des Fahrzeugs; die Raddeckel weisen in Abhängigkeit von deren Schrägstellung relativ zu einem bildgebenden Sensor eine elliptische Form auf, deren charakteristische Radien vom Schrägstellungswinkel abhängen.
In vorteilhafter Weise kann der Stand der Räder in jeder Stellung der Räder in Bezug auf die bildgebenden Sensoren erfasst werden.
Ferner kann gemäß der Erfindung die Laufrichtung der Räder und deren Veränderung über die Zeit erfasst werden.
Optional kann eine nach dem Stand der Technik bekannte Plausibilisierung der Auswertungsergebnisse und/oder eine Tendenzabschätzung hinsichtlich des Lenkwinkels über eine gewisse Zeit durchgeführt werden.
Der ermittelte Lenkwinkel und optional die Chassis-Orientierung und der Stand der Räder der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge werden an eine Fusionseinheit des Fahrzeugs übermittelt, wo sie ausgewertet werden, um die Fahrwege der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge abzuschätzen und um auch in Abhängigkeit der Signale weiterer Sensoren und ggf. der Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte der beteiligten Fahrzeuge, beispielsweise ein automatisiertes Fahren zu steuern, Warnungen auszugeben und/oder Sicherheitsfunktionen auszuführen. Auch können der ermittelte Lenkwinkel und optional die Chassis-Orientierung und der Stand der Räder der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge an weitere Fahrzeuge und an entfernte Server übermittelt werden.
Ebenso kann in nicht- oder nur teil-automatisiert fahrenden Fahrzeugen, in denen das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist, vor dem Einscheren in z.B. einen Kreisverkehr gewarnt werden, falls eine Kollision mit einem sich in der Nähe befindenden Fahrzeug droht bzw. auch aktiv ins Fahrgeschehen eingegriffen werden, beispielsweise durch eine Notbremsung, um eine Kollision zu vermeiden.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird die Sicherheit im Verkehr signifikant erhöht, da die Erkennung der gewählten Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise in einem Kreisverkehr, an einer Kreuzung, bei einem Spurwechsel, bei Überholvorgängen und auf gerader Strecke ermöglicht wird.
Des Weiteren kann, wenn die dem aktuellen Lenkwinkel eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs entsprechende Bewegungsrichtung nicht der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs entspricht, erkannt werden, dass ein Fahrzeug seine Haftung verloren hat und zumindest kurzzeitig dem gewählten Steuerverhalten nicht mehr folgt. In diesem Fall erfolgt eine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs, in dem das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist, wobei auch aktiv ins Fahrgeschehen eingegriffen werden kann, um eine Kollision zu vermeiden.
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 102016221376 A1 [0004]
US 20180134284 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs, wobei durch bildgebende Sensoren eines Fahrzeugs und entsprechender Software die sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge erfasst werden, wobei in einer Auswerte-Einheit des Fahrzeugs die Chassis-Orientierung und der Stand der Räder der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge und daraus die Lenkwinkel der jeweiligen Fahrzeuge erfasst werden.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Chassis eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs anhand typischer Merkmale eines Fahrzeugs erkannt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Chassis anhand der Beleuchtungseinrichtungen, der Fahrgastzelle, des Lenkrades, des Nummernschildes, des Verhältnisses der Länge zur Breite und/oder der Stoßstange etc. erkannt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs und deren Stand anhand typischer Merkmale der Räder erkannt werden.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs und deren Stand anhand der Raddeckel und deren Verzerrung in Abhängigkeit des Winkels eines Rades relativ zu den bildgebenden Sensoren erkannt werden.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrichtung der Räder und deren Veränderung über die Zeit erfasst wird.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach einem de vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilisierung der Auswertungsergebnisse und/oder eine Tendenzabschätzung hinsichtlich des Lenkwinkels über eine gewisse Zeit durchgeführt werden.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkwinkel der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge an eine Fusionseinheit des Fahrzeugs übermittelt wird, wo er ausgewertet wird, um die Fahrwege der sich in der Nähe befindenden Fahrzeuge abschätzen und um auch in Abhängigkeit der Signale weiterer Sensoren ein automatisiertes Fahren zu steuern, Warnungen auszugeben und/oder Sicherheitsfunktionen auszuführen.
Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die dem aktuellen Lenkwinkel eines sich in der Nähe befindenden Fahrzeugs entsprechende Bewegungsrichtung nicht der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs entspricht, erkannt wird, dass ein Fahrzeug seine Haftung verloren hat und zumindest kurzzeitig dem gewählten Steuerverhalten nicht mehr folgt.