WO2009030420A1 - Verfahren und anordnung zur auswertung von sensorbildern bei bildauswertenden umfelderkennungssystemen und einer auswertung von bahnkurven - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for evaluating brightness values in sensor images of an image-evaluating environment detection system and an evaluation of trajectories, in particular for recognition of an approach and / or exceeding of markings in driver assistance systems in motor vehicles, according to the preamble of the method claim 1 ff. And the arrangement according to claim 8 et seq., And a computer program product according to claim 12.
  • Such driver assistance systems are used to assist a driver of a motor vehicle in carrying out certain operations in the road and are already used for a wide variety of tasks.
  • a predetermined area in the direction of travel of the vehicle with respect to certain objects is detected with a so-called LIDAR radar sensor and certain safety functions can be triggered in good time by a corresponding evaluation of the sensor signals.
  • Such video-based driver assistance systems are used in vehicles to perform a variety of functions, such as an irregular driving behavior warning. These functions often require that parts of the sensor image, z. As a mark on the roadway, be evaluated together with the course of the vehicle.
  • the invention is based on a method for evaluating sensor images of an image-evaluating environment detection system on a moving carrier, which moves on a roadway.
  • the environment map evaluates system markings on the road and the trajectory of the moving carrier.
  • the trajectory curve in an evaluation unit is evaluated to determine whether the trajectory intersects the marking in its current or calculated course.
  • the evaluation unit can then be activated in a particularly advantageous manner a driver assistance system and / or a warning device such that the driver of the moving carrier or the moving carrier, in particular a motor vehicle, is caused to correct the trajectory.
  • the determined or otherwise known curve radius of the marking and / or the roadway For evaluation and reaction to a current or calculated cutting of the trajectory with the marking, the determined or otherwise known curve radius of the marking and / or the roadway, the speed of the carrier and / or the travel time to reach the curve radius from the start of the ride with be included.
  • the speed could also be calculated out of the changing environmental data of the sensor image.
  • the inventive method for evaluating the so-called curve cutting in vehicles as moving carrier of the surroundings detection system is particularly advantageous if lanes and the markers located thereon have a small radius of curvature, as they often lead to accidents in improper driving style.
  • the curve radii can be determined here in an advantageous manner with the surroundings recognition system or else be known for example by a navigation system or an electronic road map.
  • the corresponding data can also be calculated in advance, for example, from the yaw rate of the vehicle.
  • the sensor image can also be evaluated additionally with respect to a stationary or moving object in the course of the trajectory.
  • a stationary or moving object in the course of the trajectory.
  • such objects can also be detected by an existing radar, lidar or similar system on the vehicle.
  • the geometrical dimensions, in the case of interrupted markings, the number and / or the color of the markings in the sensor image can additionally be evaluated.
  • the surface condition of the roadway or of an edge region beyond the cut or to be cut marks in the sensor image can be evaluated and it is also possible in a simple manner that the incidence of sunlight or other optical phenomena and / or the visibility of the markings in the sensor image evaluated which may be affected by glare. Visibility may be affected by, for example, fog, rain, snow or day or night.
  • Le mhabilitssch ritte executed where the number and / or the length of Kurvenschneidungen and / or the characteristics of the driver of the moving carrier be taken into account.
  • the normal driving behavior the age of the driver, his condition or ev. Fatigue can be considered;
  • a sporty or less sporty driving behavior can be pre-set (for example, with a switch).
  • the image-evaluating surroundings identification system comprises at least one electronic camera, which is attached to a vehicle as a carrier and which has the front area of the driving direction in the direction of travel. detected so continuously on a roadway, that in each case a constructed of pixels sensor image is present, the brightness and possibly color values reflect the environment. Furthermore, there is an evaluation and learning device in which the markings and the trajectory of the vehicle that relate to the predetermined roadway guidance or limitation can be detected and evaluated.
  • the learning and evaluation device should therefore be designed so that only the sensor signals are evaluated up to a predetermined distance, since the more distant information is relatively uncertain. For example, an evaluation may be uncertain if very few curve intersections are tolerated in a learning cycle due to the information, and then the driver of the vehicle should be prompted to move only within the lane without curve intersections.
  • the warning device and the warning device can be carried out so that, for example, the length of the remaining or the extent of a Kurvenschneidung is transmitted by a different height or intensity of the warning signal.
  • the driver of the vehicle can also be induced by haptic signal transmitters or interventions to return to a normal trajectory.
  • a computer program product stored on a computer-usable medium comprising computer-readable program means which, when the computer program product is executed on a microprocessor with associated memory means or on a computer, execute it for carrying out a method or arrangement for carrying out a method in an environment detection system according to the invention.
  • the proposed invention thus enables the increase in safety when driving a motor vehicle, in which the current driving condition, in particular the speed, the curve radii of marking and the trajectory of the vehicle with and without curve intersections are evaluated. Lateral accelerations of the vehicle and the frequency of unwanted leaving of the lane are reduced, producing warning signals or intervention of a driver assistance system in a simple manner.
  • the invention allows flexible adaptation, if desired, of rejection of the assistance offered by the method according to the invention if the alternative driver-selected trajectory is kept long enough.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle with a camera as part of an environment detection system, here for the evaluation of curve intersections of the vehicle and
  • FIG. 2 shows a block diagram of an evaluation and learning unit of the environment detection system.
  • FIG. 1 diagrammatically shows a situation of a vehicle 1 as a movable carrier of a surroundings recognition system which moves on a roadway 2 in the direction of the arrow 3.
  • the surroundings recognition system of the vehicle 1 has a camera 4, in particular a digital video camera, which detects a region between dashed lines 5 and 6.
  • markings 7 are attached, which represent here a limitation of the lanes of different directions on the roadway 2 as a so-called center line.
  • the environment detection system further comprises an evaluation and learning unit 8, with which the digital data of the existing pixels at an input 9 Sensor image of the camera 4 including the markers 7 and other marking geometries that describe the curve of the roadway 2 are evaluated.
  • the current speed data of the vehicle 1 can be evaluated.
  • the course of the markings 7 on the roadway 2 and a trajectory 11 of the vehicle 1 are evaluated at the entrance 9.
  • the roadway 2 and the markings 7 have a curve radius and that the path curve 11 intersects the markings 7 in a region 12.
  • the evaluation and learning unit 8 which is only schematically indicated here, the data of the sensor image of the camera 4 are evaluated to determine whether the trajectory 11 intersects the markings 7 in their current or calculated course.
  • a driver assistance system and / or a warning device in the vehicle 1 can then be activated in such a way that the driver of the vehicle 1 is caused under certain conditions, for example, to correct the trajectory.
  • FIG. 2 shows a more detailed representation of the evaluation and learning unit 8 according to FIG. 1 in the vicinity of the surroundings detection system of the vehicle 1 according to FIG. 1, reference being also made here to the explanations of the invention in the preceding description part.
  • the evaluation and learning unit 8 initially has the vehicle speed at the input 10 and the signals of the sensor image of the camera 4 processed in a first detection unit 13 (LDW system) at an input 14.
  • the speed can also be calculated out of the environmental data of the sensor image of the camera 4.
  • the information about the trajectory 11 and the markings 7 as well as the type of marking geometries and the resulting curve overlap in the region 12 are thus present at the input 14.
  • curve data for example, from a navigation system or an electronic road map or from the yaw rate of the vehicle 1 can be made available.
  • An input 16 is still for signals of other sensors, such as not explained later side or backward looking cameras.
  • a so-called timer for example, a travel time to reach a turning radius from the start of the trip or the elapsed time from starting the engine can be included.
  • learning process steps can be performed, in which also the characteristics of the driver of the vehicle (input 18) and its actions (input 19). For example, typical driving behavior, age of the driver or possibly fatigue may be considered as properties. Also, a sporty or less sporty driving behavior can be preset.
  • An input 20 is provided for further vehicle data, such as the length of the vehicle 1, the steering angle, the throttle angle and / or the brake pressure and / or the tire pressure of the vehicle 1.
  • the predetermined roadway guidance or limitation can thus be evaluated in such a way that the markings 7 and the trajectory 11 of the vehicle 1 are detected with respect to curve intersections (area 12) taking into account the features given throughout the description.
  • an output 21 the tolerable range of curve cutting for image acquisition of the detection device 13 can be reported and with an output 22 can be issued to a warning device 23, a warning signal that the driver of the vehicle 1 signals an intolerable Kurvenschneidung.
  • the warning device 23 can be designed so that, for example, the length of the remaining or the extent of a Kurvenschneidung is transmitted by a different height or intensity of the warning signal.
  • the warning device 23 is in this case part of a driver assistance system, in particular a lane keeping assistance system.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Auswertung von Sensorbildern eines bildauswertenden Umfelderkennungssystems an einem bewegten Träger, vorzugsweise ein Fahzeug (1) vorgeschlagen, das sich auf einer Fahrbahn (2) bewegt, wobei das Umfelderkennungssystem Markierungen (7) auf der Fahrbahn (2) und eine Bahnkurve (11) des bewegten Trägers auswertet und bei Fahrbahnen (2) und/oder Markierungen (7) mit einem Kurvenradius die Bahnkurve (11) in einer Auswerteeinheit (8) dahingehend ausgewertet wird, ob die Bahnkurve (11) die Markierungen (7) in ihrem aktuellen oder berechneten Verlauf schneidet. Mit der Auswerteeinheit (8) wird ein Fahrerassistenzsystem und/oder eine Warneinrichtung (23) derart aktiviert, dass der Fahrer des Fahrzeugs (1) oder ein Fahrerassistenzsystem zu einer Korrektur der Bahnkurve (11) veranlasst wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur Auswertung von Sensorbildern bei bildauswertenden Umfelderkennungssystemen und einer Auswertung von Bahnkurven
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Auswertung von Helligkeitswerten in Sensorbildern eines bildauswertenden Umfelderkennungssystems und einer Auswertung von Bahnkurven, insbesondere zum Beispiel zur Er- kennung von einer Annäherung und/oder Überschreitung von Markierungen auf bei Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Verfahrensanspruchs 1 ff. und der Anordnung nach Anspruch 8 ff. sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 12.
Solche Fahrassistenzsysteme dienen der Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei der Durchführung bestimmter Vorgänge im Straßenverkehr und werden bereits für unterschiedlichste Aufgaben eingesetzt. Beispielsweise ist aus der DE 10 2004 017 890 A1 bekannt, dass mit einem sogenannten LIDAR- Radarsensor ein vorgegebener Bereich in der Fahrtrichtung voraus des Fahrzeugs hinsichtlich bestimmter Objekte detektiert wird und durch eine entspre- chende Auswertung der Sensorsignale rechtzeitig bestimmte Sicherheitsfunktionen ausgelöst werden können.
Diese an sich bekannten Systeme können beispielsweise im Rahmen einer adaptiven Fahrgeschwindigkeits- und/oder Abstandsregelung eines Fahrzeugs eingesetzt werden, wobei eine solche Regelung dann ohne Eingriff durch den Fahrer eine zuvor eingestellte Fahrgeschwindigkeit und/oder einen zuvor eingestellten Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder zu sich in Fahrtrichtung befindlichen Gegenständen und/ oder Objekten durchgeführt werden kann. Dies geschieht in der Regel unter entsprechender Berücksichtigung des Umfelds des Fahrzeuges und gegebenenfalls weiterer Parameter wie beispielsweise den Wit- terungs- und Sichtbedingungen. Eine solche Regelung wird oft auch als Adaptive- Cruise-Control-System (ACC-System) bezeichnet. Das ACC-System muss insbesondere mit Blick auf die steigende Verkehrsdichte der heutigen Zeit flexibel genug sein, um auf alle Fahrsituationen geeignet zu reagieren. Dies erfordert wiederum eine entsprechende Objektdetektionssensorik, um in jeder Fahrsituation die für die Regelung notwendigen Messdaten zu liefern.
Hierzu werden, beispielsweise gemäß der DE 102 43 620 A1 , auch Kamera- oder Videobilder bei bildauswertenden oder auch sogenannten visionbasierenden Fahrassistenzsystemen zur Umfelderfassung verwendet, wobei bei den bekannten Systemen aus den Kamerabildern Objekte, Hindernisse, Fahrbahn- und Fahr- spurbegrenzungen sowie Abstände hierzu bestimmt werden. Zur eigentlichen Bilderfassung werden in visionbasierenden Umfelderfassungssystemen als Imager bezeichnete Bildsensoren eingesetzt, welche dann ein auch als Sensorbild bezeichnetes Kamerabild der erfassten Umgebung liefern, deren Bildpunkte (Pixel) oder Bildbereiche hinsichtlich Intensität, Kontrast, Farbe oder sonstiger Parameter mit entsprechenden datenverarbeitenden Mitteln ausgewertet werden können.
Solche videobasierten Fahrassistenzsysteme werden in Fahrzeugen angewendet, um eine Vielzahl von Funktionen, wie eine Warnung hinsichtlich eines irregulären Fahrverhaltens durchzuführen. Diese Funktionen erfordern häufig, dass Teile des Sensorbildes, z. B. eine Markierung auf der Fahrbahn, zusammen mit dem Bahn- verlauf des Fahrzeugs ausgewertet werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Auswertung von Sensorbildern eines bildauswertenden Umfelderkennungssystems an einem bewegten Träger aus, der sich auf einer Fahrbahn bewegt. In vorteilhafter Weise wertet das Umfelderken- nungssystem Markierungen auf der Fahrbahn und die Bahnkurve des bewegten Trägers aus. Bei Fahrbahnen und/oder Markierungen mit einem Kurvenradius wird die Bahnkurve in einer Auswerteeinheit dahingehend ausgewertet, ob die Bahnkurve die Markierung in ihrem aktuellen oder berechneten Verlauf schneidet. Mit der Auswerteeinheit kann dann in besonders vorteilhafter Weise ein Fahrerassistenzsystem und/oder eine Warneinrichtung derart aktiviert werden, dass der Fahrer des bewegten Trägers oder der bewegte Träger, insbesondere ein Kraftfahrzeug, zu einer Korrektur der Bahnkurve veranlasst wird.
Zur Auswertung und Reaktion auf ein aktuelles oder berechnetes Schneiden der Bahnkurve mit der Markierung kann der ermittelte oder sonst wie bekannte Kurvenradius der Markierung und/oder der Fahrbahn, die Geschwindigkeit des Trägers und/oder die Fahrzeit bis zum Erreichen des Kurvenradius vom Start der Fahrt mit einbezogen werden. Die Geschwindigkeit könnte dabei auch aus den sich verändernden Umgebungsdaten des Sensorbildes herausgerechnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung des sogenannten Kurvenschneidens bei Fahrzeugen als bewegte Träger des Umfelderkennungssystems ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Fahrbahnen und die darauf befindlichen Markierungen einen kleinen Kurvenradius aufweisen, da diese oft bei unsachgemäßer Fahrweise zu Unfällen führen. Die Kurvenradien können hier in vorteilhaf- ter Weise mit dem Umfelderkennungssystem ermittelt werden oder aber auch beispielsweise durch ein Navigationssystem oder eine elektronische Straßenkarte bekannt sein. Die entsprechenden Daten können aber auch beispielsweise aus der Gierrate des Fahrzeugs voraus berechnet werden.
Bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve mit der Markierung kann das Sensorbild auch hinsichtlich eines stehenden oder bewegten Objekts im Verlauf der Bahnkurve zusätzlich ausgewertet werden. Solche Objekte können dabei aber auch von einem vorhanden Radar-, Lidar- oder ähnlichem System am Fahrzeug erfasst werden.
Auch können die geometrischen Abmessungen, bei unterbrochenen Markierun- gen die Anzahl und/oder die Farbe der Markierungen im Sensorbild zusätzlich ausgewertet werden. Weiterhin können die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn oder eines Randbereiches jenseits der geschnittenen oder zu schneidenden Markierungen im Sensorbild ausgewertet werden und es ist auf einfache Weise auch möglich, dass der Einfall des Sonnenlichts oder sonstige optischer Erschei- nungen und/oder die Sichtbarkeit der Markierungen im Sensorbild ausgewertet wird, die gegebenenfalls durch eine Blendung beeinträchtigt sein kann. Die Sichtbarkeit kann zum Beispiel durch Nebel, Regen oder Schneefall bzw. durch Tag oder Nacht beeinträchtigt werden.
Bei unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten diesseits und jenseits der Markierungen sollte ein Abdriften das Fahrzeugs jenseits der Markierungen verhindert werden. Beispielsweise könnte mit einer farbigen Bildauswertung des Sensorbildes erkannt werden, ob zum Beispiel auch ein begrünter Randbereich in der Nähe ist oder die Markierungen bei einer Fahrstreifenzusammenführung enden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve mit der Markierung, Le mverfahrenssch ritte ausgeführt, bei denen die Anzahl und/oder die Länge von Kurvenschneidungen und/oder die Eigenschaften des Fahrers des bewegten Trägers berücksichtigt werden. Hierbei können das normale Fahrverhalten, das Alter des Fahrers, seine Kondition oder ev. Müdigkeit berücksichtigt werden; zum Beispiel kann auch ein sportliches oder weniger sportliches Fahrverhalten voreingestellt (zum Beispiel mit einem Schalter) werden.
Sportliche Fahrer benutzen dabei häufig in sichere Weise ihre sogenannte Idealli- nie, sodass hier eine höhere Schwelle erforderlich ist und daher Lemverfahrens- schritte vorteilhaft sind, durch die bei einem häufigen gefahrlosen Schneiden die Schwelle zur Abgabe eines Warnsignals und/oder zur Korrektur der Bahnkurve heraufgesetzt wird. Hierzu sollte dann auch die Fahrzeit und/oder die vergangene Zeit vom Starten des Motors an oder deren Kombination berücksichtigt werden, da lange Fahrzeiten in der Regel mit einer höheren Gefahr beim Kurvenschneiden verbunden sind. Auch weitere Fahrzeugdaten, wie zum Beispiel die Länge, der Lenkwinkel, der Drosselklappenwinkel und/oder der Bremsdruck und/oder der Reifendruck des Fahrzeugs können hier in vorteilhafter weise mit ausgewertet werden. Bei einem niedrigen Reifendruck könnte daher dem Fahrer signalisiert werden, dass er seine Geschwindigkeit anpassen soll oder ggf. durch einen vergrößerten Kurvenradius und daraus resultierendem verstärktem Kurvenschneiden die lateralen Kräfte minimiert, um insbesondere einen erhöhten Reifenabrieb zu vermeiden.
Für eine effektive Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte eine Warnsignal oder eine Aktivierung des Fahrerassistenzsystems erst bei einem vorgege- benen Ausmaß eines Kurvenschneidens erfolgen. Beispielsweise könnte bei einem Kurvenradius von 500m ein Schneiden der Markierung im Bereich von 1/500 oder 0,002 m dazu führen, dass bis in einen Bereich von 0,002m *100 =0,2m hinter die Markierung gefahren werden kann, bevor eine Warnsignal ausgegeben wird. Hierbei sollte dann aber auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berück- sichtigt werden, da bei geringen Geschwindigkeiten das Schneiden generell ungefährlicher ist.
Ganz allgemein ist hierzu anzumerken, dass die zuvor beschriebenen Lemverfah- rensschritte in einem vorgegebenen Lernzyklus durchgeführt werden, wobei dann beispielsweise die in einem Zeitabschnitt liegenden Kurvenschneidungen und ihr Zusammenhang mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgewertet werden. Solche Lernverfahrensschritte können beispielsweise mit einem neuronalen Netzwerk durchgeführt werden, wobei bei einem erfolgreichen Lernzyklus eine Personalisierung der Auswertung mit errechneten tolerierbaren Ausmaßen der Kurvenschneidungen möglich ist, die zum Beispiel bis zu einem Viertel der Fahr- spur reichen kann. Es ist somit möglich, dass die Häufigkeit und das Ausmaß der Kurvenschneidungen gelernt oder aber auch gesetzt oder programmiert werden kann.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Anordnung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens enthält das bildauswertende Umfelder- kennungssystem mindestens eine elektronische Kamera, die an einem Fahrzeug als Träger angebracht ist und den in Fahrtrichtung vorderen Bereich des Fahr- zeugs auf einer Fahrbahn derart fortlaufend erfasst, dass jeweils ein aus Pixeln aufgebautes Sensorbild vorhanden ist, deren Helligkeits- und gegebenenfalls Farbwerte die Umgebung abbilden. Weiterhin ist eine Auswerte- und Lerneinrichtung vorhanden, in der die die vorgegebene Fahrbahnführung oder -begrenzung betreffenden Markierungen und die Bahnkurve des Fahrzeugs erfassbar und auswertbar sind.
Bei der Realisierung der vorgeschlagenen Lern- und Auswerteeinrichtung ist zu beachten, dass eventuell mit der Kamera unzuverlässige oder verrauschte Signale empfangen werden, die das tolerierbare Ausmaß des Kurvenschneidens be- grenzen. Die Lern- und Auswerteeinrichtung sollte daher so aufgebaut sein, dass nur die Sensorsignale bis zu einer vorgegebenen Distanz ausgewertet werden, da die weiter entfernt liegenden Informationen relativ unsicher sind. Beispielsweise kann eine Auswertung dann unsicher sein, wenn in einem Lernzyklus aufgrund der Informationen sehr wenige Kurvenschneidungen toleriert werden und dann sollte der Fahrer des Fahrzeugs dazu aufgefordert werden, sich nur innerhalb des Fahrstreifens ohne Kurvenschneidungen zu bewegen.
Bei der Ausführung der Warneinrichtung kann auch die Warneinrichtung so ausgeführt werden, dass beispielsweise die Länge des Verbleibens oder das Ausmaß einer Kurvenschneidung durch eine unterschiedliche Höhe oder Intensität des Warnsignals übermittelt wird. Auch kann der Fahrer des Fahrzeugs durch hapti- sche Signalgeber oder Eingriffe dazu veranlasst werden, wieder auf eine normale Bahnkurve einzuschwenken.
Es wird weiterhin ein Computerprogrammprodukt gespeichert auf einem computerverwendbaren Medium vorgeschlagen, umfassend computerlesbare Pro- grammmittel, welche bei Ausführung des Computerprogrammprodukts auf einem Mikroprozessor mit zugehörigen Speichermitteln oder auf einem Computer diesen zur Durchführung eines Verfahrens oder einer Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens in einem erfindungsgemäßen Umfelderkennungssystem.
Die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht somit die Erhöhung der Sicherheit beim Führen eines Kraftfahrzeugs, bei dem die aktuellen Fahrbedingung, insbesondere die Geschwindigkeit, die Kurvenradien von Markierung und die Bahnkurve des Fahrzeugs mit und ohne Kurvenschneidungen ausgewertet werden. Es werden laterale Beschleunigungen des Fahrzeugs und die Häufigkeit des ungewollten Verlassens des Fahrstreifen vermindert, wobei auf einfache Weise Warnsignale oder Eingriffe eines Fahrerassistenzsystems produziert werden. Die Erfindung ermöglicht ein flexibles Anpassen gegebenenfalls eine Ablehnung der durch das erfindungsgemäße Verfahren angebotenen Unterstützung, wenn die alternative vom Fahrer gewählte Bahnkurve lange genug gehalten wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den Figuren der Zeichnung dargestellt und nachfolgend erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Kamera als Bestandteil eines Umfelderkennungssystems, hier zur Auswertung von Kurven- schneidungen des Fahrzeugs und
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Auswerte- und Lerneinheit des Umfelderkennungssystems.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Aus Figur 1 ist schematisch eine Situation eines Fahrzeugs 1 als beweglicher Träger eines Umfelderkennungssystems erkennbar, das sich auf einer Fahrbahn 2 in Richtung des Pfeiles 3 bewegt. Das Umfelderkennungssystem des Fahrzeugs 1 weist eine Kamera 4, insbesondere eine digitale Videokamera auf, die einen Bereich zwischen gestrichelten Linien 5 und 6 erfasst. Auf der Fahrbahn 2 sind Markierungen 7 angebracht, die hier eine Begrenzung der Fahrstreifen verschiedener Richtung auf der Fahrbahn 2 als sogenannte Mittellinie darstellen.
Das Umfelderkennungssystem weist weiterhin eine Auswerte- und Lerneinheit 8 auf, mit der an einem Eingang 9 die digitalen Daten des aus Pixeln bestehenden Sensorbildes der Kamera 4 einschließlich der Markierungen 7 bzw. sonstiger Markierungsgeometrien, die den Kurvenverlauf der Fahrbahn 2 beschreiben ausgewertet werden. Zusätzlich können zum Beispiel an einem Eingang 10 auch die aktuellen Geschwindigkeitsdaten des Fahrzeugs 1 ausgewertet werden. Insbe- sondere werden am Eingang 9 der Verlauf der Markierungen 7 auf der Fahrbahn 2 und eine Bahnkurve 11 des Fahrzeugs 1 ausgewertet.
Es ist aus der Figur 1 auch erkennbar, dass die Fahrbahn 2 und die Markierungen 7 eine Kurvenradius aufweisen und dass die Bahnkurve 11 in einem Bereich 12 die Markierungen 7 schneidet. In der hier nur schematisch angedeuteten Auswer- te- und Lerneinheit 8 werden dazu die Daten des Sensorbildes der Kamera 4 dahingehend ausgewertet, ob die Bahnkurve 11 die Markierungen 7 in ihrem aktuellen oder berechneten Verlauf schneidet. Mit der Auswerte- und Lerneinheit 8 kann dann ein Fahrerassistenzsystem und/oder eine Warneinrichtung im Fahrzeug 1 derart aktiviert werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 unter bestimmten Vor- aussetzungen beispielsweise zu einer Korrektur der Bahnkurve veranlasst wird.
Figur 2 zeigt eine detailliertere Darstellung der Auswerte- und Lerneinheit 8 nach der Figur 1 in der Umgebung des Umfelderfassungssystems des Fahrzeugs 1 nach der Figur 1 , wobei hier auch auf die Erläuterungen der Erfindung im vorangehenden Beschreibungsteil verwiesen wird. Als Eingangsgrößen stehen der Auswerte- und Lerneinheit 8 zunächst die Fahrzeuggeschwindigkeit am Eingang 10 und die in einer ersten Erfassungseinheit 13 (LDW System) bearbeiteten Signale des Sensorbildes der Kamera 4 an einem Eingang 14 zur Verfügung. Die Geschwindigkeit kann dabei auch aus den Umgebungsdaten des Sensorbildes der Kamera 4 herausgerechnet werden. Am Eingang 14 stehen somit die Infor- mationen über die Bahnkurve 11 und die Markierungen 7 sowie die Art von Markierungsgeometrien und die daraus resultierende Kurvenüberschneidung im Bereich 12 an.
An einem Eingang 15 können auch andere Kurvendaten zum Beispiel aus einem Navigationssystem oder eine elektronische Straßenkarte oder aus der Gierrate des Fahrzeugs 1 zur Verfügung gestellt werden. Ein Eingang 16 steht noch für Signale weiterer Sensoren, wie zum Beispiel hier nicht weiter erläuterte seitlich oder rückwärts blickende Kameras zur Verfügung. An einem Eingang 17 für einen sogenannten Timer kann zum Beispiel eine Fahrzeit bis zum Erreichen eines Kurvenradius vom Start der Fahrt oder die vergangene Zeit vom Starten des Motors mit einbezogen werden.
In der Auswerte- und Lerneinheit 8 können Lernverfahrensschritte ausgeführt werden, bei denen auch die Eigenschaften des Fahrers des Fahrzeugs (Eingang 18) und seine Aktionen (Eingang 19). Als Eigenschaften kommen zum Beispiel ein typisches Fahrverhalten, das Alter des Fahrers oder ev. Müdigkeit in Frage; auch kann ein sportliches oder weniger sportliches Fahrverhalten voreingestellt werden.
Ein Eingang 20 ist für weitere Fahrzeugdaten, wie zum Beispiel die Länge des Fahrzeugs 1 , der Lenkwinkel, der Drosselklappenwinkel und/oder der Bremsdruck und/oder der Reifendruck des Fahrzeugs 1 vorgesehen.
Mit der erfindungsgemäßen Auswerte- und Lerneinrichtung 8 können somit unter Berücksichtigung der in der gesamten Beschreibung angegebenen Merkmale die vorgegebene Fahrbahnführung oder -begrenzung derart ausgewertet werden, dass die Markierungen 7 und die Bahnkurve 11 des Fahrzeugs 1 hinsichtlich von Kurvenschneidungen (Bereich 12) erfasst werden. Mit einem Ausgang 21 kann der tolerierbare Bereich des Kurvenschneidens zur Bilderfassung der Erfas- sungseinrichtung 13 gemeldet werden und mit einem Ausgang 22 kann an eine Warneinrichtung 23 ein Warnsignal ausgegeben werden, dass dem Fahrer des Fahrzeugs 1 eine nicht tolerierbare Kurvenschneidung signalisiert.
Die Warneinrichtung 23 kann dabei so ausgeführt werden, dass beispielsweise die Länge des Verbleibens oder das Ausmaß einer Kurvenschneidung durch eine unterschiedliche Höhe oder Intensität des Warnsignals übermittelt wird. Die Warneinrichtung 23 ist hierbei Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Spurhalteunterstützungssystems.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Auswertung von Sensorbildern eines bildauswertenden Umfelderkennungssystems an einem ein Fahrerassistenzsystem mit einem Spurhalteunterstützungssystem aufweisenden bewegten Träger (1), der sich auf einer Fahrbahn (2) bewegt, wobei das Umfelderkennungssystem
Markierungen (7) auf der Fahrbahn (2) und eine Bahnkurve (11) des bewegten Trägers auswertet und bei Fahrbahnen (2) und/oder Markierungen (7) mit einem Kurvenradius die Bahnkurve (11) in einer Auswerteeinheit (8) dahingehend ausgewertet wird, ob die Bahnkurve (11) die Markierungen (7) in ihrem aktuellen oder berechneten Verlauf schneidet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auswerteeinheit (8) ein Fahrerassistenzsystem und/oder eine Warneinrichtung (23) derart aktiviert wird, dass der Fahrer des bewegten Trägers oder der bewegte Träger, insbesondere ein Fahrzeug (1), zu einer Korrektur der Bahnkurve (11) veranlasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung und Reaktion auf ein aktuelles oder berechnetes Schneiden der Bahnkurve (11) mit den Markierungen (7) der ermittelte Kurvenradius der Markierungen (7) und/oder der Fahrbahn (2), die Geschwindigkeit des Trägers und/oder die Fahrzeit bis zum Erreichen des Kurvenradius vom
Start der Fahrt mit einbezogen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve (11) mit den Markierungen (7) das Sensorbild hinsichtlich eines stehenden oder bewegten Objekts im Verlauf der Bahnkurve (11) ausgewertet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder be- rechneten Schneidens der Bahnkurve (11) mit der Markierung die geometrischen Abmessungen, bei unterbrochenen Markierungen (7) die Anzahl und/oder die Farbe der einzelnen Markierungen (7) im Sensorbild ausgewertet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve (11) mit den Markierungen (7) die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn (2) oder eines Randbereichs jenseits der geschnittenen oder zu schneidenden Markierungen (7) im Sensorbild ausgewertet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve (11) mit den Markierungen (7) der Einfall des Sonnenlichts oder sonstiger optischer Erscheinungen und/oder die Sichtbarkeit der Markierungen (7) im Sensorbild ausgewertet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve (11) mit der Markierung Lernverfah- rensschritte ausgeführt werden, bei denen die Anzahl und/oder die Länge von Kurvenschneidungen und/oder die Eigenschaften des Fahrers des be- wegten Trägers berücksichtigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Lern- verfahrenssch ritten bei einem häufigen gefahrlosen Schneiden die Schwelle zur Abgabe eines Warnsignals und/oder zur Korrektur der Bahnkurve (11) heraufgesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung hinsichtlich eines aktuellen oder berechneten Schneidens der Bahnkurve (11) mit den Markierungen (7) auch die Länge, der Lenkwinkel, der Drosselklappenwinkel und/oder der Brems- druck und/oder der Reifendruck beim bewegten Träger herangezogen werden.
11.Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bildauswertende Umfelderkennungssystem mindestens eine elektronische Kamera (4) ent- hält, die an einem ein Spurhalteunterstützungssystem aufweisenden Fahrzeug (1) als Träger angebracht ist und den in Fahrtrichtung vorderen Bereich des Fahrzeugs (1) auf einer Fahrbahn (2) derart fortlaufend erfasst, dass jeweils ein aus Pixeln aufgebautes Sensorbild vorhanden ist, deren Helligkeits- und gegebenenfalls Farbwerte die Umgebung abbilden und dass eine Auswerte- und Lerneinrichtung (8) vorhanden ist, in der die die vorgegebene Fahrbahnführung oder -begrenzung betreffenden Markierungen (7) und die Bahnkurve (11) des Fahrzeugs erfassbar und auswertbar sind.
12. Computerprogrammprodukt gespeichert auf einem computerverwendbaren Medium, umfassend computerlesbare Programmmittel, welche bei Ausführung des Computerprogrammprodukts auf einem Mikroprozessor mit zugehörigen Speichermitteln oder auf einem Computer diesen zur Durchführung eines Verfahrens oder einer Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens in einem Umfelderkennungssystem nach Anspruch 11 veranlassen.
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