WO2011141018A2 - Verfahren zur bestimmung eines fahrschlauchs - Google Patents

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    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9323—Alternative operation using light waves

Definitions

  • the invention relates to a driver assistance system for determining a driving tube for a road vehicle in a complex traffic situation.
  • Driver assistance systems for lane departure warning are currently commercially available.
  • a sensor system detects the environment in front of the vehicle and identifies lane markings.
  • the recognized lane markings i.c., lines or lines on the road
  • a conventional driver assistance system can no longer reliably determine the driving lane.
  • the method presented here for determining a driving lane, wherein an environment detection sensor detects a roadway in front of the vehicle differs from conventional systems in that the determination takes place as a function of recognized lane markings and raised roadway boundaries.
  • Raised roadway boundaries are e.g. Guardrails, beacons, side moving vehicles and construction site walls and are referred to in the further course with road boundary.
  • a complex traffic situation exists in particular if more than one lane marking or limitation is detected.
  • a recognized lane marking and lane boundary is determined as a function of the most probable driving lane weighted by their nature.
  • one criterion for weighting is a property of lane marking. The property can be defined, for example, based on the driveability.
  • An example of a three-step weighting is "overrun not recommended” (low weighting), “override prohibited” (medium weighting), “override not possible” (high weighting).
  • a weighting can include any number of steps.
  • the lane width of a possible driving lane is evaluated as a function of one or more typical lane properties.
  • typical roadway characteristics are listed below: a) A typical roadway is bounded on the right and left by lane markings and / or limits. b) The typical width of a carriageway is 2.0m to 3.75m. In a special
  • Design may be the most likely lane width based on the road type
  • Lane marking selected from above as separating line between the adjacent driving hoses, so that two driving hoses of the same width arise.
  • the driving hoses are identified by a different hatching.
  • the third lane marking from above is used as a dividing line between the adjacent ones
  • Driving hoses selected.
  • the result is driving tubes with a different width.
  • driving tubes of the same width are preferred.
  • Apart from a further environment information construction site area, traffic sign for lane narrowing, etc. indicates a different approach, which leads, for example, to a travel tube as described in the lower figure of Fig. 2.
  • a possible driving tube is evaluated as a function of whether lane boundaries intersect. Typically, intersection of lane markings is to be expected only in a transitional area (e.g., entry or exit to / from a construction site area) and no longer in the further course of the traffic lane.
  • a driving tube which does not have a crossing of lane markings and / or lane boundaries outside of a transitional area is therefore preferably selected or correspondingly weighted in front of a driving lane with an intersection of lane markings and / or lane boundaries.
  • a possible driving tube is evaluated as a function of the driving maneuvers to be carried out, which are necessary in order to follow this driving route. If a moderate maneuver to drive on the
  • a moderate driving maneuver is e.g. when the change in speed and / or direction is less than a predetermined threshold.
  • An apparatus for determining a driving lane for a road vehicle includes an environment detection sensor.
  • the sensor can be designed as a camera, Lidar- and radar sensor.
  • the sensor can be used for additional functions such as object recognition,
  • the vehicle is held in the middle of a rectilinear running line in the middle thereof, in particular if the two limits of the driving tube are of the same type.
  • a situation is shown in which the left edge of the driving tube (hatched area) of a lane marker (1) and the right edge of another
  • the ego vehicle is as a rectangle with an arrow pointing in the direction of travel, marked.
  • the distance to the other vehicle is as a rectangle with an arrow pointing in the direction of travel, marked.
  • Vehicle is selected higher than for the lane marking.
  • a distance to another vehicle is greater than that to another raised roadway boundary.
  • a distance to a raised road boundary is greater than that to a lane marking.

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Abstract

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeuglenkers, wobei zur Bestimmung eines Fahrschlauchs für ein Straßenfahrzeug in einer komplexen Verkehrssituation ein Umfelderfassungssensor einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug erfasst und die Bestimmung Abhängigkeit erkannter Fahrspurmarkierungen und erhabener Fahrbahnbegrenzungen erfolgt.

Description

Verfahren zur Bestimmung eines Fahrschlauchs
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur Bestimmung eines Fahrschlauchs für ein Straßenfahrzeug in einer komplexen Verkehrssituation. Fahrerassistenzsysteme zur Spurhaltung bzw. Spurverlassenswarnung sind derzeit kommerziell erhältlich. Mit einem Sensorsystem wird die Umgebung vor dem Fahrzeug erfasst und Fahrspurmarkierungen identifiziert. Die erkannten Fahrspurmarkierungen (i.d.R. Striche oder Linien auf der Fahrbahn) begrenzen die zukünftige Fahrspur. In einer komplexen Verkehrssituation insbesondere in einem Baustelienbereich mit einer Vielzahl von Fahrspurmarkierungen kann ein herkömmliches Fahrerassistenzsystem den Fahrschlauch nicht mehr zuverlässig bestimmen.
Es ist deshalb die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrschlauchs für ein Straßenfahrzeug in einer komplexen Verkehrssituation anzugeben.
Die Ausgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst.
Das hier vorgestellt Verfahren zur Bestimmung eines Fahrschlauchs, wobei ein Umfelderfassungssensor einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug erfasst unterscheidet sich gegenüber herkömmlichen Systemen dadurch, dass die Bestimmung in Abhängigkeit erkannter Fahrspurmarkierungen und erhabener Fahrbahnbegrenzungen erfolgt. Erhabene Fahrbahnbegrenzungen sind z.B. Leitplanken, Baken, seitlich fahrende Fahrzeuge und Baustellenwände und werden im weiteren Verlauf mit Fahrbahnbegrenzung bezeichnet. Eine komplexe Verkehrssituation liegt insbesondere dann vor, wenn mehr als eine Fahrspurmarkierung bzw. -begrenzung erkannt wird.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird zur Bestimmung des wahrscheinlichsten Fahrschlauchs eine Fahrbahnbegrenzung stärker als eine Fahrspurmarkierung gewichtet. D.h. dass der Fahrschlauch aufgrund von Wahrscheinlichkeitserwägungen bestimmt wird, und eine Fahrspurmarkierung mit einer größeren Wahrscheinlichkeit überfahren werden darf als eine Fahrbahnbegrenzung. In Fig. 1 ist eine Verkehrssituation mit Fahrspurmarkierungen (Striche) und Baken (Punkte) zur Begrenzung dargestellt. Das Egofahrzeug ist als Rechteck mit einem Pfeil, der in Fahrtrichtung deutet, gekennzeichnet. Der wahrscheinlichste Fahrschlauch (dunkel schraffierter Bereich) führt entlang der Baken, die diese Begrenzung stärker als Fahrspurmarkierungen gewichtet.
In einer positiven Ausgestaltung der Erfindung wird zur Bestimmung des wahrscheinlichsten Fahrschlauchs eine erkannte Fahrspurmarkierung und Fahrbahnbegrenzung in Abhängigkeit von ihrer Art gewichtet. Z.B. ist ein Kriterium für die Wichtung eine Eigenschaft der Fahrbahnmarkierung bzw. -begrenzung. Die Eigenschaft kann z.B. anhand der Uberfahrbarkeit definiert werden. Ein Beispiel für eine dreistufige Wichtung ist„Überfahren nicht empfohlen" (geringe Wichtung),„Überfahren verboten" (mittlere Wichtung),„Überfahren nicht möglich" (hohe Wichtung). Eine Wichtung kann natürlich beliebig viele Stufen umfassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Fahrbahnbreite eines möglichen Fahrschlauchs in Abhängigkeit von einer oder mehreren typischen Fahrbahneigenschaften bewertet wird. Im Folgenden werden Beispiele für typische Fahrbahneigenschaften aufgezählt: a) Eine typische Fahrbahn ist rechts und links durch Fahrspurmarkierungen und/oder - begrenzungen begrenzt. b) Die typische Breite einer Fahrbahn beträgt 2,0m bis 3,75m. In einer besonderen
Ausgestaltung kann die wahrscheinlichste Fahrbahnbreite anhand des Straßentyps
(Autobahn, Landstraße, etc.) oder einer Umgebungsinformation (z.B. Baustellenbereich) bestimmt werden. Straßentyp und Umgebungsinformation werden z.B. durch ein GPS System oder basierend auf Daten des Umfeiderfassungssenors zur Verfügung gestellt. c) Typischerweise ist die Breite der Fahrbahn nahezu konstant. d) Die Fahrbahn beginnt direkt vor dem Fahrzeug und ihr weiterer Verlauf kann im
Erfassungsbereich des Sensors verfolgt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Ähnlichkeit eines möglichen Fahrschlauchs in Abhängigkeit von benachbarten möglichen Fahrschläuchen bewertet. Ein Kriterium ist z.B. die Breite der Fahrspuren. Üblicherweise ist die Breite benachbarter Fahrspuren annähernd gleich. In Baustellensituationen z.B. auf der Autobahn kann die linke Fahrspur etwas schmaler sein. Eine solche Verkehrssituation soll beispielhaft anhand von Fig. 2 erläutert werden. Es sind vier Fahrspurmarkierungen sichtbar, die zwei benachbarte Fahrschläuche begrenzen. Das Egofahrzeug ist als Rechteck mit einem Pfeil, der in
Fahrtrichtung deutet, gekennzeichnet. In der oberen Abbildung wird die zweite
Fahrspurmarkierung von oben als Trennline zwischen den benachbarten Fahrschläuchen ausgewählt, so dass zwei Fahrschläuche gleicher Breite entstehen. Die Fahrschläuche sind durch eine unterschiedliche Schraffur kenntlich gemacht. In der unteren Abbildung wird die dritte Fahrspurmarkierung von oben als Trennline zwischen den benachbarten
Fahrschläuchen ausgewählt. Das Ergebnis sind Fahrschläuche mit einer unterschiedlichen Breite. In diesem Ausführungsbeispiel werden Fahrschläuche gleicher Breite bevorzugt, außer eine weitere Umfeldinformation (Baustellenbereich, Verkehrszeichen zur Spurverengung etc. ) indiziert ein anderes Vorgehen, was z.B. zu einem Fahrschlauch wie in der unteren Abbildung von Fig. 2 beschrieben führt.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein möglicher Fahrschlauch in Abhängigkeit davon bewertet, ob sich Fahrbahnbegrenzungen kreuzen. Üblicherweise ist eine Kreuzung von Fahrbahnmarkierungen nur in einem Übergangsbereich (z.B. Einfahrt oder Ausfahrt in/aus einen/einem Baustellenbereich) zu erwarten und nicht mehr im weiteren Verlauf des Fahrschlauchs. Ein Fahrschlauch der außerhalb eines Übergangsbereichs keine Kreuzung von Fahrbahnmarkierungen und/oder Fahrbahnbegrenzungen aufweist wird deshalb bevorzugt vor einem Fahrschlauch mit einer Kreuzung von Fahrbahnmarkierungen und/oder Fahrbahnbegrenzungen ausgewählt bzw. entsprechend gewichtet. in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein möglicher Fahrschlauch in Abhängigkeit von den auszuführenden Fahrmanövern bewertet, die nötig sind um diesem Fahrschlauch zu folgen. Wenn ein moderates Fahrmanöver zum Befahren des
Fahrschlauchs ausreicht, so wird dieser Fahrschlauch als wahrscheinlicher angesehen als ein ebenso möglicher Fahrschlauch, der eine starke Änderung von Geschwindigkeit und Richtung des Eigenfahrzeugs erfordert. Ein moderates Fahrmanöver liegt z.B. vor, wenn die Änderung von Geschwindigkeit und/oder Richtung kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrschlauchs für ein Straßenfahrzeug, umfasst einen Umgebungserfassungssensor. Der Sensor kann als Kamera, Lidar- und Radarsensor ausgebildet sein. Der Sensor kann für weitere Funktionen wie Objekterkennung,
Abstandstempomat, Verkehrszeichenerkennung oder Straßentyperkennung ausgelegt sein. Weiterhin ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, in der ein zuvor beschriebenes Verfahren hinterlegt ist. Zudem ist eine Anzeigevorrichtung zur Ausgabe des Fahrschlauchs an den Fahrer und/oder eine Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Lenk- oder Bremseingriffs vorgesehen Ein automatischer Eingriff ist z.B. derart ausgestaltet, dass zumindest eine der folgenden Regeln befolgt wird
-das Fahrzeug wird bei einem geradlinig verlaufenden Fahrschlauch in der Mitte desselben gehalten, insbesondere wenn die beiden Begrenzungen der Fahrschlauchs von derselben Art sind.
-vorgegebene Arten von Fahrbahnbegrenzungen werden vorrangig auf Abstand gehalten. In Fig. 3 ist eine Situation dargestellt, in der der linke Rand des Fahrschlauchs (schraffierter Bereich) von einer Fahrspurmarkierung (1) und der rechte Rand von einem anderen
Fahrzeug, dem Fremdfahrzeug (2), begrenzt werden. Das Egofahrzeug ist als Rechteck mit einem Pfeil, der in Fahrtrichtung deutet, gekennzeichnet. Der Abstand zum anderen
Fahrzeug wird höher gewählt als zur Fahrbahnmarkierung. Andere Ausführungsbeispiele sind, dass ein Abstand zu einem anderen Fahrzeug größer als der zu einer anderen erhabenen Fahrbahnbegrenzung ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein Abstand zu einer erhabenen Fahrbahnbegrenzung größer als der zu einer Fahrspurmarkierung ist.
- Fahrökonomische Regelung: Lenk- und (negative) Beschleunigungseingriffe werden auf ein Minimum reduziert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeuglenkers, wobei zur Bestimmung eines Fahrschlauchs für ein Straßenfahrzeug in einer komplexen Verkehrssituation ein Umfelderfassungssensor einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug erfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bestimmung in Abhängigkeit erkannter Fahrspurmarkierungen und erhabener Fahrbahnbegrenzungen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung des Fahrschlauchs eine Gewichtung in Abhängigkeit von der Art der Fahrspurmarkierung bzw. -begrenzung vorgenommen wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung des Fahrschlauchs eine Fahrbahnbegrenzung stärker als eine Fahrspurmarkierung gewichtet wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung des Fahrschlauchs die Fahrbahnbreite eines möglichen
Fahrschlauchs in Abhängigkeit von einer oder mehreren typischen
Fahrbahneigenschaften bewertet wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung des Fahrschlauchs die Ähnlichkeit eines möglichen Fahrschlauchs in Abhängigkeit von benachbarter möglicher Fahrschläuche bewertet wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein möglicher Fahrschlauch in Abhängigkeit von einer Eigenschaft bewertet wird, ob sich Fahrbahnbegrenzungen kreuzen.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein möglicher Fahrschlauch in Abhängigkeit von den auszuführenden Fahrmanövern bewertet wird, die nötig sind um diesem Fahrschlauch zu folgen.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei gleichartigen Fahrspurmarkierung bzw. -begrenzung links und rechts des Fahrschlauchs das Fahrzeug insbesondere bei einem geradlinigen Verlauf in der Mitte des Fahrschlauchs gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet dass,
bei verschiedenartigen Fahrspurmarkierung bzw. -begrenzung links und rechts des Fahrschlauchs das Fahrzeug einen größeren Abstand zu einer der Seiten in
Abhängigkeit von der Begrenzungsart einhält.
10. Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrschlauchs für ein Straßenfahrzeug,
umfassend
-einen Umgebungserfassungssensor
-eine Auswerteeinheit in der ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hinterlegt ist
- eine Anzeigevorrichtung zur Ausgabe des Fahrschlauchs an den Fahrer und/oder eine Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Lenk- oder Bremseingriffs.
1 1. Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach Anspruch 10
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