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Dokumentenidentifikation DE102005054972A1 03.05.2007
Titel Verfahren zur Totwinkelüberwachung bei Fahrzeugen
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Hahn, Stefan, Dipl.-Inform., 89075 Ulm, DE;
Knöppel, Carsten, Dr., 70329 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 16.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005054972
Offenlegungstag 03.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse G08G 1/16(2006.01)A, F, I, 20051116, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60W 30/08(2006.01)A, L, I, 20051116, B, H, DE   B60Q 9/00(2006.01)A, L, I, 20051116, B, H, DE   
Zusammenfassung Fahrerassistenzsysteme zur Totwinkelüberwachung sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Die Anforderungen hinsichlich der Zuverlässigkeit derartiger Fahrerassistenzsysteme sind sehr hoch, weshalb es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen häufig zu Fehlwarnungen kommt. Es wird daher ein Verfahren zur Totwinkelüberwachung bei Fahrzeugen vorgeschlagen, wobei Informationen aus der Fahrzeugumgebung erfasst werden, um andere Verkehrsteilnehmer zu erkennen. Bei einer vorhandenen Absicht zur Durchführung eines Fahrspurwechsels und beim Vorhandensein eines anderen Verkehrsteilnehmers im Totwinkelbereich des eigenen Fahrzeugs wird eine Fahrerwarnung ausgegeben. Bevor eine Fahrerwarnung erfolgt, wird eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob ein Fahrspurwechsel aufgrund der Verkehrsinfrastruktur durchgeführt werden kann. Fahrerwarnungen werden dann unterdrückt, falls als Ergebnis der Überprüfung ein Fahrspurwechsel nicht möglich ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Totwinkelüberwachung bei Fahrzeugen.

Fahrerassistenzsysteme, bei denen Umgebungsinformationen mittels Bildsensoren erfasst werden sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Beispielsweise sind Fahrerassistenzsysteme zur Totwinkelüberwachung bekannt, wobei üblicherweise jeweils auf einer Seite des Fahrzeugs wenigstens eine Bildgebende Sensorik angeordnet ist und den seitlichen Bereich des Fahrzeugs erfasst. Mittels einer Rechnereinheit werden die erfassten Umgebungsinformationen ausgewertet und beispielsweise auf einer Bildanzeige im Fahrzeuginnenraum dargestellt oder nach der Auswertung, bei drohenden Gefahren, z.B. eine akustische Fahrerwarnung ausgegeben. Mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem zur Totwinkelüberwachung ist es dem Fahrer dabei möglich, auch diejenigen Umgebungsbereiche zu überwachen, welche er mit herkömmlichen Fahrzeugaußenspiegeln sonst nicht einsehen kann. Dabei werden an derartige Fahrerassistenzsysteme üblicherweise sehr hohe Anforderungen hinsichtlich deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit gestellt, damit der Fahrer auf zuverlässige Weise bei drohenden Gefahren gewarnt werden kann.

In der DE 10352967 A1 wird ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung der Spurhaltung eines Kraftfahrzeugs gezeigt, wobei bei einer bevorstehenden Gefahrensituation eine Warnung ausgegeben wird. Das Fahrerassistenzsystem soll sich dadurch auszeichnen, dass zur Steigerung des Fahrkomforts Warnungen unterdrückt werden, ohne dabei die Sicherheit zu beeinträchtigen. Um zu entscheiden, ob eine Warnung unterdrückt werden soll, wird zumindest ein aktueller Fahrzeugzustand berücksichtigt, beispielsweise die Blinkhebelstellung. Es ist auch möglich, dass für die Unterdrückung einer Warnung Umgebungsinformationen herangezogen werden. Eine Warnung wird sodann unterdrückt, falls die Position des Fahrzeugs in Bezug auf bestimmte Stellen in der Umgebung des Fahrzeugs dies notwendig macht. Beispielsweise falls der Abstand zwischen Fahrzeug und einer Fahrspurmarkierung einen definierten Grenzwert unterschreitet oder die Fahrspurmarkierung überfahren wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein weiteres Verfahren zur Totwinkelüberwachung bei Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, welches den Fahrer vor auf zuverlässige Weise vor drohenden Gefahren warnt.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Totwinkelüberwachung bei Fahrzeugen bereitgestellt, wobei Informationen aus der Fahrzeugumgebung erfasst werden, um andere Verkehrsteilnehmer zu erkennen. Im Rahmen des Verfahrens wird bei einer vorhandenen Absicht zur Durchführung eines Fahrspurwechsels und beim Vorhandensein eines anderen Verkehrsteilnehmers im Totwinkelbereich des eigenen Fahrzeugs eine Fahrerwarnung ausgegeben. In einer erfinderischen Weise wird dabei vor einer Warnung eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob ein Fahrspurwechsel aufgrund der Verkehrsinfrastruktur durchgeführt werden kann. Eine Fahrerwarnung unterbleibt dann, falls als Ergebnis der Überprüfung ein Fahrspurwechsel nicht möglich ist. Mit der Erfindung wird es hierdurch erst möglich, den Fahrer auf eine sichere und zuverlässige Weise vor drohenden Gefahren zu warnen. Aufgrund einer Überprüfung der Durchführbarkeit eines Fahrspurwechsels in Abhängigkeit der Verkehrsinfrastruktur vor einer Warnung wird es mit der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise erst möglich, nicht relevante Warnungen zu vermeiden. Nichtrelevante Warnungen würden den Fahrer sonst unnötig von seiner eigentlichen Aufgabe ablenken. Dabei kann die Überprüfung, ob ein Fahrspurwechsel durchführbar ist, entweder kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen erfolgen. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter dem Begriff Verkehrsinfrastruktur sowohl die baulichen Gegebenheiten als auch die gesetzlichen Verkehrsvorschriften eines Streckenabschnittes verstanden.

Im Zusammenhang mit der Erfindung ist der tote Winkel nicht nur auf diejenigen Bereiche eingeschränkt, welche sich hinter dem Fahrzeug oder seitlich vom Fahrzeug befinden und durch die Rückspiegel nicht einsehbar sind. Vielmehr umfasst der Totwinkelbereich bei dieser Erfindung auch entferntere Bereiche hinter dem Fahrzeug oder seitlich vom Fahrzeug. Dabei können beispielsweise schnell von hinten oder der Seite herannahende Fahrzeuge, welche sich z.B. in einem Abstand von 30–40 Metern zum eigenen Fahrzeug befinden, im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits Warnsignale auslösen. Die Erfassung von Umgebungsbereichen, zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern und der Verkehrsinfrastruktur, erfolgt dabei vorzugsweise unter Verwendung Bildsensoren. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Heck- und/oder Frontkameras handeln. Es ist aber z.B. alternativ oder zusätzlich auch ein Einsatz von einem oder mehreren Lidar-Sensoren möglich. Dem Fachmann sind hierzu unterschiedlichste Bildsensoren bekannt, welche sich nicht nur für einen Einsatz bei Tag sondern auch bei Dunkelheit eignen.

In einer besonders gewinnbringenden Weise wird zur Überprüfung der Möglichkeit eines Fahrspurwechsels ermittelt, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, auf die gewechselt werden kann oder darf. Der Fahrer wird sodann bei einem Fahrspurwechsel nur dann gewarnt, falls überhaupt eine benachbarte Fahrspur existiert auf die gewechselt werden kann. Beispielsweise erfolgt eine auf den linken Totwinkelbereich bezogene Unterdrückung der Fahrerwarnung, falls sich das eigene Fahrzeug auf der äußersten linken Fahrspur befindet, da links neben dem Fahrzeug keine weitere Fahrspur mehr vorhanden ist und andere Fahrzeuge dort nicht überholen können. Bezogen auf den rechten Totwinkelbereich erfolgt in diesem Fall vorzugsweise weiterhin eine Fahrerwarnung, da es in einigen Ländern durchaus auch gestattet ist rechts zu überholen. Es erfolgt in diesem Fall also lediglich eine Unterdrückung der Fahrerwarnung bezogen auf denjenigen Totwinkelbereich, der sich auf derjenigen Seite des Fahrzeugs befindet, auf der neben der eigenen Fahrspur keine weitere Fahrspur mehr vorhanden ist. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, dass eine Unterdrückung der Fahrerwarnung gleichzeitig auf den linken und rechten Totwinkelbereich des Fahrzeugs bezogen wird. Ob eine Unterdrückung der Fahrerwarnung nur auf den linken oder auf den linken und den rechten Totwinkelbereich bezogen ist, kann beispielsweise durch eine Fahrervorgabe bestimmt sein. Weiterhin werden beispielsweise Fahrerwarnungen die auf den rechten Totwinkelbereich bezogen sind unterdrückt, falls sich das eigene Fahrzeug auf der äußersten rechten Fahrspur befindet und rechts daneben keine weitere Fahrspur mehr vorhanden ist. Auch in diesem Fall kann die Unterdrückung der Fahrerwarnungen entweder nur auf den linken oder aber auf den linken und den rechten Totwinkelbereich bezogen sein. Die Unterdrückung von Fahrerwarnungen kann darüber hinaus auch auf Warnungen anderer Fahrerassistenzsysteme bezogen werden.

In einer weiteren gewinnbringenden Weise wird anhand von Bildinformationen und/oder Informationen eines Navigationssystems festgestellt, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, auf die gewechselt werden kann. Bildinformationen werden dabei beispielsweise von einer an der Fahrzeugseite angeordneten Kamera geliefert. Anhand der Kamerabilder lässt sich dabei direkt feststellen, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist. Beispielsweise kommen im Rahmen der Auswertung Bildverarbeitungsverfahren zum Einsatz, welche es erlauben Texturen zu analysieren oder Bewegungsinformationen auszuwerten, z.B. mittels dem Optischen-Fluss Verfahren. Es sind zudem zahlreiche Objekterkennungsverfahren bekannt, welche auf einer Klassifikation oder Bildsegmentierung basieren. Zusätzlich oder alternativ dazu lässt sich aber auch mittels Informationen eines Navigationssystems feststellen, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist. In digitalen Straßenkarten sind Informationen über die Anzahl der Fahrspuren hinterlegt und anhand von GPS Informationen lässt sich feststellen, an welcher genauen Position sich das eigene Fahrzeug in Bezug auf diese Fahrspuren befindet. Falls sich neben der Fahrspur auf der sich das eigene Fahrzeug befindet keine weitere Fahrspur vorhanden ist, erfolgt sodann eine Unterdrückung von Fahrerwarnungen, um den Fahrer in gewinnbringender Weise nicht unnötig durch Fehlwarnungen abzulenken.

Auch besteht die Möglichkeit, dass anhand von Fahrspurmarkierungen und/oder Verkehrszeichen festgestellt wird, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, auf die gewechselt werden kann. Fahrspurmarkierungen werden im Zusammenhang mit der Erfindung vorzugsweise mittels bildgebenden Sensoren erfasst. Es besteht z.B. aber auch die Möglichkeit, dass Informationen über Fahrspurmarkierungen in Navigationsdaten hinterlegt sind, wobei neben dem Verlauf der Fahrspurmarkierungen zusätzlich Information über deren Gestalt hinterlegt sein kann. Gleichsam kann auch mittels Bildgebender Sensorik der Verlauf und die Gestalt von Fahrspurmarkierungen erfasst werden. Dabei wird neben dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Fahrspurmarkierung deren Gestalt unterschieden, wie z.B. gestrichelt, durchgezogen, breit oder schmal. Zusätzlich oder alternativ dazu werden im Zusammenhang mit der Erfindung mittels Bildgebenden Sensoren und/oder anhand von Navigationsdaten Verkehrszeichen erfasst. Anhand der Informationen zu Fahrspurmarkierungen und/oder Verkehrszeichen kann sodann festgestellt werden, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist. Falls festgestellt wird, dass keine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, werden sodann Fahrwarnungen in gewinnbringender unterdrückt, um den Fahrer nicht unnötig abzulenken.

In einer weiteren vorteilhaften Weise werden zur Überprüfung der Möglichkeit eines Fahrspurwechsels Vorschriften über den Straßenverkehr herangezogen. Anhand von Vorschriften über den Straßenverkehr lässt sich in gewinnbringender Weise überprüfen, ob ein Fahrspurwechsel überhaupt erlaubt ist. Eine Fahrerwarnung unterbleibt dann, falls als Ergebnis der Überprüfung ein Fahrspurwechsel nicht erlaubt ist. Vorschriften über den Straßenverkehr werden dabei in vorteilhafter Weise in der Form von Bildinformationen und/oder Informationen eines Navigationssystems herangezogen. Beispielsweise werden Verkehrszeichen, Topologie des Fahrbahnverlaufs, Fahrbahnmarkierungen oder Fahrspurmarkierungen mittels eines Bildsensors erfasst, wobei z.B. im Fall einer durchgezogenen Fahrspurmarkierung ein Fahrspurwechsel nicht erlaubt ist und daher mit einem Fahrspurwechsel nicht zu rechnen ist. die Fahrerwarnung wird daher in diesem Fall unterdrückt, sodass der Fahrer nicht unnötig abgelenkt wird. Gleichsam werden Vorschriften über den Straßenverkehr anhand von Verkehrszeichen erfasst, wobei derartige Informationen auch in digitalen Karten eines Navigationssystems hinterlegt sein können. Fahrerwarnungen werden im Rahmen der Erfindung in gewinnbringender Weise unterdrückt, falls ein Fahrspurwechsel nicht möglich ist oder falls ein Fahrspurwechsel nicht erlaubt ist. In einer weiteren vorteilhaften Weise können Fahrerwarnungen aber auch nur dann unterdrückt werden, falls beide der vorgenannten Bedingungen erfüllt sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Figuren, dabei zeigen:

1 eine Verkehrsszene mit einem Fahrzeug beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahren

2 einen Bildausschnitt eines mit einer ersten Totwinkelkamera erfassten Umgebungsbereichs

3 einen Bildausschnitt eines mit einer weiteren Totwinkelkamera erfassten Umgebungsbereichs

In der 1 wird eine Verkehrsszene mit einem Fahrzeug (1) beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Fahrzeug (1) befindet sich auf einer Fahrbahn mit einer linken Fahrspur (2) und einer rechten Fahrspur (3), welche durch eine Fahrspurmarkierung (4) voneinander getrennt sind. Das Fahrzeug (1) weist einen Spurwechselassistenten auf, welcher den Fahrer warnt, falls bei einem Spurwechsel eine Kollisionsgefahr mit anderen Verkehrsteilnehmern oder der Verkehrsinfrastruktur besteht. Das Fahrzeug (1) umfasst hierzu auf der linken und rechten Seite jeweils eine, in der Figur nicht gezeigte, in die Fahrzeugaußenspiegel integrierte Totwinkelkamera. In der Figur ist jeweils eine virtuelle Grenzlinie (5a, 5b) des Erfassungsbereichs der auf der linken bzw. rechten Seite angeordneten Kamera gezeigt. Die virtuellen Grenzlinien (5a, 5b) bilden dabei die äußere Grenze des Erfassungsbereichs der jeweiligen Kamera. Eine innere Grenze des Erfassungsbereichs wird auf jeder Seite durch die linke und rechte Fahrzeugaußenseite gebildet. Mit den Totwinkelkameras werden andere Verkehrsteilnehmer im Totwinkelbereich des eigenen Fahrzeugs (1) erkannt und durch eine Auswertung der Bildinformationen deren Abstand sowie Relativgeschwindigkeit, z.B. mittels der Optischen-Fluss Methode, in Bezug auf das eigene Fahrzeug (1) bestimmt. Anhand dieser Größen wird sodann ein Gefahrenpotential abgeleitet, wobei das Gefahrenpotential mit zunehmender Relativgeschwindigkeit herannahender Fahrzeuge steigt. In Abhängigkeit des Gefahrenpotentials sowie der Absicht zur Durchführung eines Fahrspurwechsels erfolgt sodann eine Fahrerwarnung. Die Absicht zur Durchführung eines Fahrspurwechsels wird dabei beispielsweise aufgrund der Betätigung des Richtungsanzeigers oder der Blickrichtung des Fahrers erfasst. Vor einer Fahrerwarnung erfolgt jedoch eine Überprüfung dahingehend, ob aufgrund der Verkehrsinfrastruktur überhaupt ein Fahrspurwechsel durchgeführt werden kann. Dazu wird anhand der Fahrbahnrandmarkierungen (6a, 6b) überprüft, ob sich neben den Fahrspuren (2,3) noch weitere Fahrspuren befinden. Da sich in diesem Beispiel neben den Fahrspuren (2, 3) in den Bereichen (9a, 9b) keine weiteren Fahrspuren mehr befinden, erfolgen Fahrerwarnungen nur bei einem Wechsel von der Fahrspur (2) auf die Fahrspur (3) oder umgekehrt von der Fahrspur (3) auf die Fahrspur (2). Andernfalls werden Fahrerwarnungen unterdrückt, um den Fahrer nicht unnötig durch Fehlwarnungen abzulenken. Fahrerwarnungen erfolgen dabei beispielsweise in optischer, akustischer oder in haptischer Form. Somit werden durch die Totwinkelüberwachung die Fahrsicherheit und der Fahrkomfort gesteigert.

In der 2 wird ein Bildausschnitt (7) eines mit einer Totwinkelkamera erfassten Umgebungsbereichs gezeigt. Der Bildausschnitt (7) zeigt insbesondere den mit einer auf der linken Fahrzeugseite angeordneten Totwinkelkamera erfassten Umgebungsbereich. Im Bildausschnitt (7) ist dabei ein Teil der Fahrspur (2) aus 1 zu sehen, welcher durch eine Fahrbahnrandmarkierung (6a) von dem Umgebungsbereich (9a), in welchem keine weiteren Fahrspuren vorhanden sind, abgegrenzt ist. Zusätzlich ist im Bildausschnitt (7) ein Horizont (8) zu sehen.

In der 3 ist ein Bildausschnitt (10) eines mit einer weiteren Totwinkelkamera erfassten Umgebungsbereichs dargestellt. Der Bildausschnitt (10) zeigt insbesondere den mit einer auf der rechten Seite des Fahrzeugs angeordneten Totwinkelkamera erfassten Umgebungsbereich. Innerhalb des Bildausschnitts (10) ist dabei ein Streckenabschnitt der Fahrspur (3) sowie ein Teil der Fahrspur (2) zu sehen. Die Fahrspuren (2,3) sind durch eine gestrichelt ausgestaltete Fahrspurmarkierung (4) voneinander getrennt. Zusätzlich ist eine durchgezogene Fahrbahnrandmarkierung (6b) vorhanden, welche zur Begrenzung der Fahrspur (3) dient. Die Fahrbahnrandmarkierung (6b) grenzt dabei die Fahrspur (3) von dem daneben liegenden Umgebungsbereich (9b) ab, in welchem keine weiteren Fahrspuren vorhanden sind. Zusätzlich ist in dem Bildausschnitt (10) ein Horizont (8) zu sehen.

1
Fahrzeug
2, 3
Fahrspur
4
Fahrspurmarkierung
5a, 5b
virtuelle Grenzlinie
6a, 6b
Fahrbahnrandmarkierung
7, 10
Bildausschnitt
8
Horizont
9a, 9b
Umgebungsbereich


Anspruch[de]
Verfahren zur Totwinkelüberwachung bei Fahrzeugen, wobei Informationen aus der Fahrzeugumgebung erfasst werden, um andere Verkehrsteilnehmer zu erkennen und wobei bei vorhandener Absicht zur Durchführung eines Fahrspurwechsel und beim Vorhandensein eines anderen Verkehrsteilnehmers im Totwinkelbereich des eigenen Fahrzeugs eine Fahrerwarnung ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Warnung eine Überprüfung dahingehend durchgeführt wird, ob ein Fahrspurwechsel aufgrund der Verkehrsinfrastruktur durchgeführt werden kann, wobei eine Fahrerwarnung dann unterbleibt, falls als Ergebnis der Überprüfung ein Fahrspurwechsel nicht möglich ist. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Möglichkeit eines Fahrspurwechsels ermittelt wird, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, auf die gewechselt werden kann. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von Bildinformationen und/oder Informationen eines Navigationssystems festgestellt wird, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, auf die gewechselt werden kann. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von Fahrspurmarkierungen und/oder Verkehrszeichen festgestellt wird, ob eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, auf die gewechselt werden kann. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Möglichkeit eines Fahrspurwechsels Vorschriften über den Straßenverkehr herangezogen werden. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass Vorschriften über den Straßenverkehr in der Form von Bildinformationen und/oder Informationen eines Navigationssystems herangezogen werden.






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