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Stand der Technik
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Die Automatisierung des Fahrens geht einher mit der Ausstattung von Fahrzeugen mit immer umfangreicheren und leistungsfähigeren Sensorsystemen zur Umfelderfassung.
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Aktuelle Surround-View-Systeme unterstützen den Fahrer insbesondere bei Manövern mit geringer Geschwindigkeit, wie beispielsweise Parkvorgängen, um Hindernisse erkennen zu können, die aus der Perspektive des Fahrers schlecht erkannt werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Im Straßenverkehr ist es bei einem Abbiegevorgang als Fahrzeugführer, zumindest auf der dem Fahrzeugführer gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs, schwer oder gar nicht möglich eine Fahrspurbegrenzung, wie beispielsweise einen Randstein oder Bordstein, einzusehen. Dies kann bei Fahrzeugführern zu einer Linienwahl für eine Trajektorie des Fahrzeugs führen, welche einen übermäßigen Sicherheitsabstand zum Randstein beinhaltet. Bei geringer Straßenbreite führt dies zu einer Fahrlinie, die eine Überdeckung mit der Fahrspur des entgegenkommenden Verkehrs aufweist und somit zu einer Gefährdung oder einem Unfall führen kann.
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Gemäß Aspekten der Erfindung wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Abbiegevorgangs einer mobilen Plattform, ein Verfahren zur Bereitstellung eines Steuersignals, eine Überwachungs-Vorrichtung, eine Verwendung des Verfahrens, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium, gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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In dieser gesamten Beschreibung der Erfindung ist die Abfolge von Verfahrensschritten so dargestellt, dass das Verfahren leicht nachvollziehbar ist. Der Fachmann wird aber erkennen, dass viele der Verfahrensschritte auch in einer anderen Reihenfolge durchlaufen werden können und zu dem gleichen oder einem entsprechenden Ergebnis führen. In diesem Sinne kann die Reihenfolge der Verfahrensschritte entsprechend geändert werden. Einige Merkmale sind mit Zählwörtern versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern oder die Zuordnung eindeutiger zu machen, dies impliziert aber nicht ein Vorhandensein bestimmter Merkmale.
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Gemäß Aspekten der Erfindung wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Abbiegevorgangs einer mobilen Plattform mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
- In einem Schritt wird ein aktuelles Bild einer optischen Kamera eines Umfeldes der mobilen Plattform bereitgestellt, wobei die optische Kamera eingerichtet ist, zumindest ein Rad der mobilen Plattform in Kontakt mit einer Fahrbahn inklusive einer Fahrspurbegrenzung der Fahrbahn abzubilden. In einem weiteren Schritt wird ein aktueller Fahrzustand der mobilen Plattform bereitgestellt. In einem weiteren Schritt wird der Abbiegevorgang der mobilen Plattform mittels des aktuellen Fahrzustandes prognostiziert. In einem weiteren Schritt wird eine Darstellung des jeweils aktuellen Bildes für einen Fahrzeugführer der mobilen Plattform aktiviert, wenn der Abbiegevorgang prognostiziert wurde, um den Abbiegevorgang zu unterstützen.
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Mittels der Prognose wird ein bevorstehender Abbiegevorgang, für den dem Fahrzeugführer die aktuellen Bilder bereitgestellt werden, durch das Verfahren identifiziert, wobei insbesondere auch Fahrzustände der mobilen Plattform für eine solche Prognose herangezogen werden können, um den Abbiegevorgang rechtzeitig zu unterstützen.
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Das Merkmal, ein aktuelles Bild einer optischen Kamera der Umgebung der mobilen Plattform bereitzustellen, ist breit auszulegen und umfasst eine Bereitstellung von optischen Kamerabildern, Videoaufnahmen oder anderen Darstellungen mittels anderer Abbildungsverfahren, die Strukturen des Umfelds charakterisieren, wie beispielsweise Aufnahmen mit einem RADAR-System und/oder einem LIDAR und/oder einem Ultraschall-System, die jeweils in eine Repräsentation der Umgebung der mobilen Plattform entsprechend einem optischen Eindruck, den eine optische Kamera generiert, dargestellt werden.
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Die Darstellung des jeweils aktuellen Bildes kann für den Fahrzeugführer der mobilen Plattform automatisch aktiviert werden, um den Abbiegevorgang dadurch zu unterstützen, das beispielsweise der Fahrzeugführer den aktuellen Abstand zumindest eines Rades der mobilen Plattform durch die Darstellung der relativen Position der mobilen Plattform zur Fahrspurbegrenzung einschätzen kann und somit eine optimale Fahrlinie steuern kann.
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Die Aktivierung der Darstellung der Fahrspurbegrenzung kann beispielsweise durch eine Einblendung der Fahrspurbegrenzung, wie beispielsweise eines Randsteins, im Kombiinstrument oder auf einem anderen Display im Armaturenbrett erfolgen, um dem Fahrzeugführer die Möglichkeit zu geben, die Fahrspurbegrenzung einzusehen und seine Ausführung der Fahrlinie mit der mobilen Plattform, wie beispielsweise einem Fahrzeug, zu korrigieren. Insbesondere kann eine Gestik oder Bewegung des Fahrzeugführers, wie beispielsweise der Blick in einen der Außenspiegel, die Darstellung des aktuellen Bildes aktivieren.
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Mit diesem Verfahren wird erreicht, dass der Fahrzeugführer der mobilen Plattform eine sichere Fahrlinie mit der mobilen Plattform steuern kann, ohne eine vermeidbare Überlappung mit anderen Fahrspuren herbeizuführen, um so Gefährdungen oder Unfälle zu vermeiden. Dadurch ergibt sich eine höhere Sicherheit im Straßenverkehr, insbesondere auch für einen Gegenverkehr. Zusätzlich ergibt sich durch das Verfahren zur Unterstützung eines Abbiegevorgangs eine Hilfestellung für den Fahrzeugführer und es werden Schäden an Bordsteinen durch einen zu geringen Abstand bei einem Abbiegevorgang vermieden.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass jeweils aktuelle Fahrzustände gespeichert werden und der Abbiegevorgang mittels einer Anzahl der gespeicherten Fahrzustände prognostiziert wird.
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Durch das Verfolgen jeweils aktueller Fahrzustände, indem diese gespeichert werden, lässt sich eine Prognose des Abbiegevorgangs frühzeitig und sicherer aus dieser Folge von historischen Fahrzuständen und einem aktuellen Fahrzustand bestimmen.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass der aktuelle Fahrzustand eine aktuelle Geschwindigkeit der mobilen Plattform und/oder eine Aktivierung eines Fahrtrichtungsanzeigers und/oder einen Lenkwinkel und/oder einen Beschleunigungszustand der mobilen Plattform umfasst.
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Dabei lässt sich ein aktueller Beschleunigungszustand durch Auswertung von Signalen eines Trägheitssensors bzw. eines Drehratensensors bestimmen. Mit einer Kombination von jeweiligen Daten aus einem Trägheitssensor bzw. einem Drehratensensor und/oder einem Lenkeinschlag und/oder einer aktuellen Geschwindigkeit kann ein Abbiegevorgang prognostiziert bzw. insbesondere identifiziert werden, um das aktuelle Bild einer optischen Kamera bereitzustellen und die Darstellung dieses optischen Bildes beispielsweise einem Fahrzeugführer bereitzustellen. Dabei kann insbesondere für eine solche Darstellung ein Ausschnitt aus einem aktuellen Bild des Umfelds der mobilen Plattform dargestellt werden.
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Eine solche Kombination der jeweiligen Daten ermöglicht ein sicheres Erfassen bzw. Prognostizieren eines bevorstehenden Abbiegevorgangs der mobilen Plattform.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Verfahren die zusätzlichen Schritte aufweist:
- In einem Schritt wird ein Abstand des zumindest einen Rades von der Fahrspurbegrenzung bestimmt. In einem weiteren Schritt wird das jeweils aktuelle Bild für einen Fahrzeugführer der mobilen Plattform dargestellt, wenn der bestimmte Abstand einen festgesetzten Abstandswert unterschreitet und die Geschwindigkeit der mobilen Plattform kleiner einer Maximalgeschwindigkeit ist, um den Abbiegevorgang zu unterstützen.
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Durch ein solches abstandsabhängiges Aktivieren der Darstellung des aktuellen Bildes bei Unterschreiten eines festgesetzten Abstandswertes bei geringer Geschwindigkeit der mobilen Plattform, kann der Abbiegevorgang unterstützt werden, indem auch bei unsicherer Prognose eines Abbiegevorgangs für den Fahrzeugführer die Darstellung der relevanten Umgebung mit der Fahrspurbegrenzung aktiviert wird.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Verfahren die zusätzlichen Schritte aufweist:
- In einem Schritt wird eine Folge aktueller Lenkwinkel der mobilen Plattform bestimmt und gespeichert. In einem weiteren Schritt wird eine Fahrlinie der mobilen Plattform bestimmt. In einem weiteren Schritt wird eine Darstellung der Fahrlinie der mobilen Plattform zusammen mit dem jeweils aktuellen Bild für den Fahrzeugführer aktiviert, wenn ein Abbiegevorgang prognostiziert ist, um den Abbiegevorgang zu unterstützen.
- Bei einer solchen Folge aktueller Lenkwinkel kann insbesondere die jeweilige Bestimmungszeit für den jeweiligen Lenkwinkel erfasst und gespeichert werden. Durch die Darstellung der Fahrlinie wird dem Fahrzeugführer der mobilen Plattform eine Einschätzung der relativen Position der mobilen Plattform zu der Fahrspurbegrenzung erleichtert.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Fahrlinie in der Darstellung für den Fahrzeugführer so neben der Fahrspurbegrenzung projiziert dargestellt wird, dass der Fahrzeugführer beim Abbiegevorgang unterstützt wird.
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Beispielsweise kann die Projektion so erfolgen, dass die Fahrlinie parallel und in dem aktuellen Abstand zu der Fahrspurbegrenzung projiziert dargestellt wird, um den Fahrzeugführer zu unterstützen den aktuellen Abstand zu der Fahrspurbegrenzung einzuschätzen. Eine solche projizierte Darstellung bedeutet, dass die Fahrlinie mit einer entsprechenden Winkel-, Größen- und Maßstabsänderung für eine korrekte räumliche Darstellung in das dargestellte Bild eingeblendet wird.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, einen Abstand der mobilen Plattform von der Fahrspurbegrenzung zu bestimmen und die Fahrlinie in der Darstellung für den Fahrzeugführer in dem bestimmten Abstand projiziert darzustellen.
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Dabei kann der Abstand der mobilen Plattform von der Fahrspurbegrenzung über ein optisches Sensor-System und/oder über ein Radar-System und/oder ein Ultraschall-System bestimmt werden. Mit dieser zusätzlichen Abstandsmessung kann ein Fahrzeugführer der mobilen Plattform durch die zusätzliche Information weiter unterstützt werden.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Darstellung für den Fahrzeugführer ausschließlich für eine selektierbare Abbiege-Richtung des prognostizierten Abbiegevorgangs aktiviert wird.
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Da insbesondere die dem Fahrzeugführer gegenüberliegende Seite der mobilen Plattform schlecht einsehbar ist, ermöglicht die Wahl der Aktivierung der Darstellung sowohl, beispielsweise für einen Rechtsverkehr als auch für einen Linksverkehr, den Fahrzeugführer wahlweise zu unterstützen.
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Es wird ein Verfahren vorgeschlagen bei dem, basierend auf einer aktivierten Darstellung eines jeweils aktuellen Bildes eines prognostizierten Abbiegevorgangs, gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren, ein Steuersignal zur Ansteuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrzeugs bereitgestellt wird; und/oder basierend auf der aktivierten Darstellung des jeweils aktuellen Bildes des prognostizierten Abbiegevorgangs ein Warnsignal zur Warnung eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt wird.
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Ein solches Steuersignal kann beispielsweise in das Lenksystem eingreifen, um eine Kollision mit der Fahrspurbegrenzung zu vermeiden.
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Der Begriff „basierend auf“ ist in Bezug auf das Merkmal, dass ein Steuersignal basierend auf einer aktivierten Darstellung eines jeweils aktuellen Bildes eines prognostizierten Abbiegevorgangs, bereitgestellt wird, breit zu verstehen. Er ist so zu verstehen, dass die aktivierte Darstellung eines jeweils aktuellen Bildes eines prognostizierten Abbiegevorgangs für eine jedwede Bestimmung oder Berechnung eines Steuersignals herangezogen wird, wobei das nicht ausschließt, dass auch noch andere Eingangsgrößen für diese Bestimmung des Steuersignals herangezogen werden. Dies gilt entsprechend für die Bereitstellung eines Warnsignals.
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Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Steuersignal ein taktiles Lenkmoment, abhängig von einem bestimmten Abstand zur Fahrspurbegrenzung, einer Lenkvorrichtung einer mobilen Plattform überlagert.
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Dabei kann das taktile Lenkmoment über die Lenkvorrichtung der mobilen Plattform an einen Fahrzeugführer übertragen werden, der dieses Lenkmoment an der Lenkvorrichtung der mobilen Plattform spürt, um eine resultierende Lenkbewegung zuzulassen oder mechanisch zu übersteuern.
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Es wird eine Überwachungs-Vorrichtung vorgeschlagen, die eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren zur Unterstützung eines Abbiegevorgangs, durchzuführen.
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Mit einer solchen Überwachungs-Vorrichtung kann das entsprechende Verfahren leicht in unterschiedliche Systeme integriert werden.
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Es wird vorgeschlagen, eines der oben beschriebenen Verfahren zur Unterstützung eines Abbiegevorgangs einer mobilen Plattform zu verwenden, wobei ein aktuelles Bild eines Umfeldes der mobilen Plattform mittels einer optischen Kamera und/oder eines Videosystems und/oder eines Surround-View-Systems bereitgestellt wird.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Computerprogramm angegeben, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, eines der oben beschriebenen Verfahren auszuführen. Ein solches Computerprogramm ermöglicht den Einsatz des beschriebenen Verfahrens in unterschiedlichen Systemen.
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Es wird ein maschinenlesbares Speichermedium angegeben, auf dem das oben beschriebene Computerprogramm gespeichert ist. Mittels eines solchen maschinenlesbaren Speichermediums ist das oben beschriebene Computerprogramm transportabel.
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Unter einer mobilen Plattform kann ein zumindest teilweise automatisiertes System verstanden werden, welches mobil ist, und/oder ein Fahrerassistenzsystem. Ein Beispiel kann ein zumindest teilweise automatisiertes Fahrzeug bzw. ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem sein. Das heißt, in diesem Zusammenhang beinhaltet ein zumindest teilweise automatisiertes System eine mobile Plattform in Bezug auf eine zumindest teilweise automatisierte Funktionalität, aber eine mobile Plattform beinhaltet auch Fahrzeuge und andere mobile Maschinen einschließlich Fahrerassistenzsysteme.
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Ausführungsbeispiele
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die 1 dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Aufsicht auf eine Verkehrssituation mit einem Abbiegevorgang.
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Die 1 skizziert eine Aufsicht 100 auf eine Verkehrssituation mit einem Abbiegevorgang durch ein abbiegendes Fahrzeug 110 von einer Fahrspur 160 auf eine Fahrbahn 165, wobei eine rechte Fahrspurbegrenzung 130 der Fahrspur 160, die beispielsweise als Randstein bzw. Bordstein ausgeführt sein kann, von einem Fahrzeugführer des abbiegenden Fahrzeugs 110, der beim Rechtsverkehr auf der linken Seite des abbiegenden Fahrzeugs sitzt, schlecht oder gar nicht eingesehen werden kann. Das kann, insbesondere bei einer geringen Breite der Fahrspur 160, dazu führen, dass der Fahrzeugführer mit seinem abbiegenden Fahrzeug 110 eine Fahrlinie 145 mit übermäßigem Sicherheitsabstand zu der Fahrspurbegrenzung 130 wählt, die dazu führt, dass das abbiegenden Fahrzeug 110 die rechte Fahrspur der Fahrbahn 165 überlappt. Eine solche Überlappung kann beispielsweise mit dem auf der rechten Fahrspur der Fahrbahn 165 passierenden Fahrzeug 120 zu einer gefährdenden Situation oder einem Unfall führen.
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Gemäß dem Verfahren zur Unterstützung eines Abbiegevorgangs einer mobilen Plattform wird in dem Fahrzeug 110 ein aktuelles Bild einer optischen Kamera eines Umfeldes des Fahrzeugs, beispielsweise von einer mit dem Fahrzeug 110 verbundenen optischen Kamera, bereitgestellt, wobei die optische Kamera eingerichtet ist, zumindest ein Rad des Fahrzeugs 110 in Kontakt mit einer Fahrbahn 160 inklusive einer Fahrspurbegrenzung 130 der Fahrbahn 160 abzubilden. Mit einem aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs 110, der beispielsweise von einer Überwachungs-Vorrichtung des Fahrzeugs 110 bereitgestellt wird, wird der Abbiegevorgang der mobilen Plattform mittels des aktuellen Fahrzustandes prognostiziert.
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D. h. mit anderen Worten, dass beispielsweise mit einem Trägheitssensor ein Bremsvorgang identifiziert wird und/oder ein Lenkeinschlag und/oder eine Drehbewegung mit einem Drehratensensor und/oder eine geringe Fahrgeschwindigkeit und/oder durch ein aktiviertes Fahrtrichtungszeichen, der Abbiegevorgang prognostiziert wird.
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Dann wird für den Fahrzeugführer des Fahrzeugs 110 eine Darstellung des jeweils aktuellen Bildes automatisch aktiviert, um den Abbiegevorgang zu unterstützen, beispielsweise indem der Fahrer den aktuellen Abstand zumindest eines Rades des abbiegenden Fahrzeugs 110 durch die Darstellung der relativen Position des abbiegenden Fahrzeugs zur Fahrspurbegrenzung 130 einschätzen kann und eine optimale Fahrlinie steuern kann.
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Die Aktivierung der Darstellung der Fahrspurbegrenzung kann beispielsweise durch eine Einblendung der Fahrspurbegrenzung 130, wie beispielsweise eines Randsteins, im Kombiinstrument oder auf einem anderen Display im Armaturenbrett erfolgen, um dem Fahrzeugführer die Möglichkeit zu geben, die Fahrspurbegrenzung einzusehen und seine Linienwahl mit dem abbiegenden Fahrzeug 110 zu korrigieren.
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Zur Darstellung der Fahrspurbegrenzung 130 können die Bilder von verschiedenen Kameras des abbiegenden Fahrzeugs 110 verwendet werden. Verfügt das abbiegende Fahrzeug 110 über ein 360° Rundumsichtsystem zum Parken, können z.B. diese Bilder verwendet werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Abstand des zumindest einen Rades des abbiegenden Fahrzeuges 110 von der Fahrspurbegrenzung 130 bestimmt werden, um dem Fahrer des abbiegenden Fahrzeugs 110 das aktuelle Bild darzustellen, wenn der bestimmte Abstand einen festgesetzten Abstandswert unterschreitet und die Geschwindigkeit der mobilen Plattform kleiner einer Maximalgeschwindigkeit ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Folge aktueller Lenkwinkel des Fahrzeugs 110 bestimmt und gespeichert werden, um eine Fahrlinie 135 des abbiegenden Fahrzeugs 110 zu bestimmen. Diese Fahrlinie 135 kann zusammen mit dem jeweils aktuellen Bild, beispielsweise eingeblendet in das aktuelle Bild, für den Fahrzeugführer des abbiegenden Fahrzeuges 110 dargestellt werden, wenn ein Abbiegevorgang prognostiziert ist, um dem Fahrzeugführer die Möglichkeit zu geben, die Fahrspurbegrenzung 130 zusammen mit der Fahrlinie 135 zu vergleichen.
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Dabei kann die Fahrlinie 135 so neben der Fahrspurbegrenzung 130 in dem aktuellen Bild projiziert dargestellt werden, dass der Fahrzeugführer des abbiegenden Fahrzeugs 110 beim Abbiegevorgang unterstützt wird.
