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Die Erfindung betrifft eine optische Rückmeldevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Assistieren eines Überholens des Kraftfahrzeugs durch ein anderes Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem.
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Um Überholmanöver im Straßenverkehr sicher durchführen zu können, müssen Verkehrssituationen und Umgebungsbedingungen von einem Fahrer oder einem Fahrerassistenzsystem des überholenden Kraftfahrzeugs korrekt eingeschätzt werden. Solche Verkehrssituationen und Umgebungsbedingungen können beispielsweise andere Kraftfahrzeuge sein, welche sich dem zu überholenden Kraftfahrzeug nähern, eine Geschwindigkeit und eine Länge des zu überholenden Kraftfahrzeugs, Straßenverhältnisse, Wetterbedingungen, etc. sein. Die meisten Unfälle bei Überholmanövern sind auf eine Fehleinschätzung dieser Verkehrssituationen und Umgebungsbedingungen zurückzuführen.
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Um Überholmanöver sicherer zu gestalten, ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
DE 101 09 052 A1 und der
WO 2013/187835 A1 , bekannt, eine Kommunikationsverbindung zwischen zwei hintereinanderfahrenden Kraftfahrzeugen bereitzustellen. Über diese Kommunikationsverbindung kann ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug einem dahinter fahrenden Kraftfahrzeug eine Rückmeldung darüber geben, ob ein Überholmanöver für das dahinter fahrende Kraftfahrzeug sicher und durchführbar ist oder nicht. Dafür ist es jedoch erforderlich, dass beide Kraftfahrzeuge mit einer entsprechenden Kommunikationseinrichtung ausgestattet sind, sodass diese über die Kommunikationseinrichtung eine funktionstüchtige Kommunikationsverbindung aufbauen können. Wenn eines der beiden Kraftfahrzeuge also keine entsprechende Kommunikationseinrichtung aufweist oder die Kommunikationseinrichtungen beider Kraftfahrzeuge nicht kompatibel sind, kann die Rückmeldung über eine Sicherheit des durchzuführenden Überholmanövers nicht bereitgestellt werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereit zu stellen, durch welche auf besonders einfache Weise eine Rückmeldung über die Sicherheit von Überholmanöver bereitgestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine optische Rückmeldevorrichtung, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße optische Rückmeldevorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist eine Lichtsignaleinrichtung zum Anordnen an einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs und zum Ausgeben von Lichtsignalen an einen Fahrer eines dem Kraftfahrzeug folgenden, anderen Kraftfahrzeugs auf. Außerdem umfasst die optische Rückmeldevorrichtung eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Sicherheitsstufe für ein Überholmanöver des anderen Kraftfahrzeugs zu bestimmen und die Lichtsignaleinrichtung zum Ausgeben eines der bestimmten Sicherheitsstufe zugeordneten Lichtsignals anzusteuern.
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Die optische Rückmeldevorrichtung dient also dazu, Fahrern von anderen, hinter dem Kraftfahrzeug fahrenden Kraftfahrzeugen zu informieren, ob ein Überholvorgang beziehungsweise ein Überholmanöver sicher durchgeführt werden kann oder nicht. Dazu wird die Lichtsignaleinrichtung der optischen Rückmeldevorrichtung an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, sodass Fahrer der anderen, folgenden Kraftfahrzeuge die Lichtsignaleinrichtung sehen können. Die Lichtsignaleinrichtung kann beispielsweise im Bereich der Rücklichter des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Somit kann ein Fahrer des folgenden, anderen Kraftfahrzeugs auch die von der Lichtsignaleinrichtung ausgegebenen Lichtsignale sehen. Anhand der Lichtsignale kann dem Fahrer des folgenden Kraftfahrzeugs die Sicherheitsstufe für ein Überholmanöver visualisiert werden. Anders ausgedrückt, kann der Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs anhand der Lichtsignale erkennen, ob er das vorausfahrende Kraftfahrzeug, welches die optische Rückmeldevorrichtung aufweist, überholen kann oder nicht.
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Die Sicherheitsstufe für das Überholmanöver des anderen Kraftfahrzeugs wird von der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, welche beispielsweise auch durch ein fahrzeugseitiges Steuergerät ausgebildet sein kann, bestimmt. Die Steuereinrichtung kann also bewerten, ob das Überholmanöver für das andere Kraftfahrzeug sicher und unfallfrei durchführbar ist. Diese von der Steuereinrichtung bestimmte Sicherheitsstufe wird dem Fahrer des folgenden Kraftfahrzeugs anhand der Lichtsignale übermittelt, indem dem Fahrer des folgenden Kraftfahrzeugs ein zu der bestimmten Sicherheitsstufe korrespondierendes Lichtsignal ausgegeben wird.
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Durch das Bereitstellen der optischen Rückmeldevorrichtung, welche sicherheitsstufenspezifische Lichtsignale ausgeben kann, kann dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs auf besonders einfache Weise eine Rückmeldung darüber gegeben werden, ob ein Überholvorgang kollisionsfrei und sicher möglich ist. Dabei ist es in vorteilhafter Weise nicht notwendig, dass beide Kraftfahrzeuge jeweils eine Kommunikationseinrichtung aufweisen, welche insbesondere kompatibel mit der Kommunikationseinrichtung des jeweils anderen Kraftfahrzeugs sein muss. Damit kann in vorteilhafter Weise ein besonders sicheres Überholen im Straßenverkehr gewährleistet werden.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine erste Sicherheitsstufe für ein sicheres Überholmanöver zu bestimmen und die Lichtsignaleinrichtung zum Ausgeben eines der ersten Sicherheitsstufe zugeordneten, ersten Lichtsignals anzusteuern, eine zweite Sicherheitsstufe für ein bedingt sicheres Überholmanöver zu bestimmen und die Lichtsignaleinrichtung zum Ausgeben eines der zweiten Sicherheitsstufe zugeordneten, zweiten Lichtsignals anzusteuern und eine dritte Sicherheitsstufe für ein unsicheres Überholmanöver zu bestimmen und die Lichtsignaleinrichtung zum Ausgeben eines der dritten Sicherheitsstufe zugeordneten, dritten Lichtsignals anzusteuern. Jeder Sicherheitsstufe ist also ein spezifisches Lichtsignal zugeordnet. Bei der ersten Sicherheitsstufe wird dabei das erste Lichtsignal ausgegeben, welches dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs visualisiert, dass ein Überholvorgang kollisionsfrei und sicher durchführbar ist. Dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs wird also eine Rückmeldung darüber gegeben, dass er an dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug vorbeifahren kann. Bei der zweiten Sicherheitsstufe wird dem Fahrer anhand des der zweiten Sicherheitsstufe zugeordneten, zweiten Lichtsignals vermittelt, dass ein Überholvorgang bedingt sicher ist, also beispielsweise möglich ist, aber besondere Vorsicht geboten ist. Ein solcher bedingt sicherer Überholvorgang kann beispielsweise ein Überholvorgang sein, bei welchem eine Mindestüberholgeschwindigkeit für das andere, folgende Kraftfahrzeug zum Durchführen eines sicheren Überholmanövers notwendig ist. Bei einem unsicheren Überholmanöver wird dem Fahrer anhand des der dritten Sicherheitsstufe zugeordneten, dritten Lichtsignals übermittelt, dass ein Überholmanöver momentan nicht möglich ist, da sonst beispielsweise eine Kollision mit einem entgegenkommenden Kraftfahrzeug drohen kann. Durch die drei verschiedenen, den drei Sicherheitsstufen zugeordneten Lichtsignale, kann dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs die Sicherheit eines Überholmanövers besonders einfach visualisiert werden und eine Entscheidung darüber, ob ein Überholmanöver durchführbar ist oder nicht, erleichtert werden.
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Besonders bevorzugt weist die Lichtsignaleinrichtung eine erste Signalleuchte zum Ausgeben des ersten Lichtsignals in einer ersten Signalfarbe, eine zweite Signalleuchte zum Ausgeben des zweiten Lichtsignals in einer zweiten Signalfarbe und eine dritte Signalleuchte zum Ausgeben des dritten Lichtsignals in einer dritten Signalfarbe auf. Die erste Signalfarbe ist insbesondere grün, die zweite Signalfarbe gelb beziehungsweise orange und die dritte Signalfarbe rot. Die erste Signalleuchte leuchtet also grün, wenn ein Überholmanöver problemlos und sicher durchführbar ist, die zweite Signalleuchte leuchtet gelb beziehungsweise orange, wenn ein Überholmanöver bedingt durchführbar ist, und die dritte Signalleuchte leuchtet rot, wenn ein Überholmanöver nicht durchführbar ist. Da diese Signalfarben Verkehrsteilnehmern bereits von Verkehrsampeln bekannt sind, sind die von der optischen Rückmeldevorrichtung bereitgestellten Lichtsignale somit besonders einfach und intuitiv für die Verkehrsteilnehmer, insbesondere die Fahrer der folgenden Kraftfahrzeuge, auswertbar. Die jeweiligen Signalleuchten können beispielsweise beim Ausgeben des zu der aktuellen Sicherheitsstufe korrespondierenden Lichtsignals von der Steuereinrichtung zum kontinuierlichen Leuchten oder zum Blinken angesteuert werden. Eine Lichtsignaleinrichtung mit drei Signalleuchten, welche beispielsweise Leuchtdioden in den jeweiligen Signalfarben aufweisen können, kann besonders kostengünstig gefertigt werden und an verschiedenen Arten von Fahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Motorrädern, angebracht werden. Dabei sind die Signalleuchten insbesondere so ausgestaltet, dass sie andere Verkehrsteilnehmer in vorteilhafter Weise nicht beinträchtigen oder blenden. Aufgrund der hohen Kompatibilität der optischen Rückmeldevorrichtung mit einer Vielzahl von Kraftfahrzeugarten können Überholmanöver im Straßenverkehr auf einfache Weise sicherer durchgeführt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die optische Rückmeldevorrichtung eine Geschwindigkeitssignaleinrichtung zum Anordnen an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs und zum Anzeigen einer Überholgeschwindigkeit für das andere Kraftfahrzeug. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, die Überholgeschwindigkeit für das andere Kraftfahrzeug zum Durchführen eines der ersten Sicherheitsstufe zugeordneten, sicheren Überholmanövers zu bestimmen und die Geschwindigkeitssignaleinrichtung zum Anzeigen der ermittelten Überholgeschwindigkeit sowie die Lichtsignaleinrichtung zum Ausgeben des der ersten Sicherheitsstufe zugeordneten, ersten Lichtsignals anzusteuern. Falls also ein sicheres Überholmanöver, welches dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs beispielsweise anhand der grünen Signalleuchte anzeigbar ist, unter der Voraussetzung einer bestimmten Überholgeschwindigkeit durchführbar ist, so kann die Steuereinrichtung zusätzlich diese Überholgeschwindigkeit für das andere Kraftfahrzeug bestimmen. Diese Überholgeschwindigkeit entspricht einer Geschwindigkeit, welche das andere Kraftfahrzeug beim Vorbeifahren an dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug mindestens aufweisen soll, um den Überholvorgang sicher und kollisionsfrei zu beenden. Die Überholgeschwindigkeit wird auf der Geschwindigkeitssignaleinrichtung angezeigt, welche beispielsweise als eine Segmentanzeige ausgebildet sein kann und an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann. Somit bietet die optische Rückmeldevorrichtung einen besonders hohen Komfort für den Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs, da ihm sämtliche Informationen zum Durchführen eines sicheren Überholmanövers bereitgestellt werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die Sicherheitsstufe anhand einer von einer Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeugs erfassten Bedieneingabe eines Fahrers des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Fahrer des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs den Fahrer des anderen, folgenden Kraftfahrzeugs anhand seiner eigenen Einschätzung der Verkehrssituation eine Rückmeldung geben kann, ob ein Überholvorgang möglich ist oder nicht. Da das vorausfahrende Kraftfahrzeug den Sichtbereich für den Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs abschattet, kann der Fahrer des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs also selbst bewerten, ob das Überholmanöver für das andere, folgende Fahrzeug sicher ist, indem er beispielsweise durch eine Windschutzscheibe auf die Fahrbahn vor sich blickt. Falls der Fahrer des Kraftfahrzeugs sieht, dass beispielsweise die Fahrbahn für das andere, folgende Kraftfahrzeug frei ist und beispielweise auf einer benachbarten Fahrspur, auf welcher das folgende Kraftfahrzeug während des Überholens fährt, kein anderes Fahrzeug entgegenkommt, kann der Fahrer die Bedieneinrichtung entsprechend betätigen, sodass die Steuereinrichtung daraufhin die erste Sicherheitsstufe bestimmt und die erste Signalleuchte der Lichtsignaleinrichtung zum Aussenden des ersten Lichtsignals ansteuert. Die Bedieneinrichtung kann beispielsweise als ein manuell betätigbarer Schaltet ausgebildet sein. Die Lichtsignaleinrichtung ist also manuell ansteuerbar und somit besonders einfach ausgebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, Umgebungsdaten eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs von einer Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs zu empfangen und anhand der Umgebungsdaten die Sicherheitsstufe zu bestimmen. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Sicherheitsstufe also automatisch anhand der Umgebungsdaten bestimmt. Die Lichtsignaleinrichtung ist also automatisch ansteuerbar, sodass die Sicherheitsstufe bestimmt wird, ohne den Fahrer des voraus fahrenden Kraftfahrzeugs mit einzubeziehen und beispielsweise von seiner Fahraufgabe abzulenken. Somit kann ein hoher Komfort für den Fahrer des Kraftfahrzeugs bei gleichzeitig hoher Sicherheit für den Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs bereit gestellt werden.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs die von der Steuereinrichtung bestimmte Sicherheitsstufe beeinflussen kann, indem er beispielsweise durch eigene Einschätzung des Umgebungsbereiches die von der Steuereinrichtung bestimmte Sicherheitsstufe, beispielsweise mittels der Bedieneinrichtung, bestätigt oder zurückweist. Auch kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung die Lichtsignaleinrichtung zum Ausgeben des der bestimmten Sicherheitsstufe zugeordneten Lichtsignals nur dann ansteuert, wenn der Fahrer die von der Steuereinrichtung ermittelte Sicherheitsstufe bestätigt hat. Die Lichtsignaleinrichtung ist also semiautomatisch ansteuerbar. Die Rückmeldung an den Fahrer des folgenden Kraftfahrzeugs ist also besonders sicher gestaltet.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der Umgebungsdaten einen an das Kraftfahrzeug angrenzenden, unbelegten Bereich zu bestimmen und in Abhängigkeit von einer Größe und/oder einer Form des unbelegten Bereiches die Sicherheitsstufe für das Überholmanöver zu bestimmen. Der an das Kraftfahrzeug angrenzende Bereich umfasst dabei insbesondere einen vor dem Kraftfahrzeug liegenden Bereich, welchen das andere, folgende Kraftfahrzeug nach dem Überholmanöver einnehmen soll. Außerdem kann der an das Kraftfahrzeug angrenzende Bereich einen Bereich umfassen, welchen das Kraftfahrzeug während des Überholmanövers einnimmt, beispielweise einen Bereich einer seitlich an das Kraftfahrzeug angrenzenden Nachbarfahrspur. Der Bereich muss dabei insbesondere unbelegt sein und eine Größe und/oder Form aufweisen, sodass das andere Kraftfahrzeug diesen während und nach dem Überholmanöver einnehmen kann. Anhand der Größe und/oder der Form des unbelegten Bereiches kann von der Steuereinrichtung bewertet werden, ob ein Überholmanöver des anderen Kraftfahrzeugs sicher ist, und daraufhin die Sicherheitsstufe für das Überholmanöver bestimmt werden.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, als die Umgebungsdaten von zumindest einer Kamera der Erfassungseinrichtung erfasste Kamerabilder des Umgebungsbereiches zu empfangen und anhand der Kamerabilder den an das Kraftfahrzeug angrenzenden, unbelegten Bereich zu bestimmen. Die zumindest eine Kamera kann beispielsweise eine Frontkamera und/oder eine Seitenkamera des Kraftfahrzeugs sein, welche dazu ausgelegt ist, den Umgebungsbereich vor dem Kraftfahrzeug und/oder neben dem Kraftfahrzeug in Bildern zu erfassen. Die zumindest eine Kamera kann beispielsweise ein Fischaugenobjektiv aufweisen, sodass die zumindest eine Kamera einen besonders großen Erfassungsbereich aufweist. Anhand der erfassten Bilder kann von der Steuereinrichtung die Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches, beispielsweise mittels Bildverarbeitungsalgorithmen, bestimmt werden.
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Dazu ist die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu ausgelegt, zur Bestimmung der Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches zumindest eine Fahrbahnbegrenzung und/oder eine Fahrbahnmarkierung in zumindest einem der von der zumindest einen Kamera erfassten Kamerabilder zu detektieren. Die Fahrbahnbegrenzungen können beispielsweise Bordsteinkanten oder Straßenkanten sein, welche die Fahrbahn insbesondere seitlich begrenzen. Anhand der Fahrbahnbegrenzungen kann eine äußere Begrenzung des unbelegten Bereiches bestimmt werden. Die Fahrbahnbegrenzungen können beispielsweise aus den erfassten Bildern bestimmt werden, indem ein Bereich in den Bildern erkannt wird, welcher einer Fahrbahnoberfläche zugeordnet werden kann, und ein Bereich erkannt wird, welcher von der Fahrbahnoberfläche verschieden ist. Ein Übergang dieser Bereiche kann als eine Fahrbahnbegrenzung bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich können Fahrbahnmarkierungen erfasst werden, beispielsweise um zu bestimmen, ob es sich bei der Fahrbahn um eine einspurige oder um eine mehrspurige Fahrbahn handelt. Durch die Bestimmung der Fahrbahnmarkierungen kann in vorteilhafter Weise ein Teilbereich mit einer hohen Priorität auf der Fahrbahn erfasst werden. Ein solcher Teilbereich mit der hohen Priorität ist insbesondere die Überholspur, welche sich beispielsweise links von dem zu überholenden Kraftfahrzeug befinden kann. Bei einer einspurigen Fahrbahn muss auf dieser Überholspur insbesondere auf entgegenkommenden Verkehr beziehungsweise entgegenkommende Fahrzeuge geachtet werden. Durch das Erfassen der Fahrbahnmarkierungen und/oder Fahrbahnbegrenzungen kann der unbelegte Bereich besonders genau bestimmt werden.
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Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, zur Bestimmung der Größe und/oder der Form des unbelegten Bereiches zumindest ein Objekt in dem Umgebungsbereich in zumindest einem der Kamerabilder zu detektieren, sowie eine Position des zumindest einen Objektes in dem Umgebungsbereich zu bestimmen. Solche Objekte, welche sich insbesondere auf der Fahrbahn befinden, stellen ebenfalls Begrenzungen des unbelegten Bereiches dar. Der unbelegte Bereich wird also ebenfalls durch die Objekte auf der Fahrbahn begrenzt. Durch ein solches Objekt wird die Größe und/oder die Form des unbelegten Bereiches verändert, welchen das folgende Kraftfahrzeug während dem Überholmanöver und nach dem Überholmanöver kollisionsfrei einnehmen kann. Insbesondere wird die Form des unbelegten Bereiches in Abhängigkeit von der Position des Objektes auf der Fahrbahn verändert. Solche Objekte können beispielsweise dem Kraftfahrzeug und dem folgenden Kraftfahrzeug vorausfahrenden Kraftfahrzeuge sein, welche das folgende andere Kraftfahrzeug nach dem Überholen am Einscheren hindern, oder entgegenkommende Kraftfahrzeuge sein, mit denen beispielsweise bei einem Überholmanöver des folgenden Kraftfahrzeugs eine Kollision drohen kann. Außerdem können solche Objekte beispielsweise Fußgänger sein, welche die Fahrbahn überqueren.
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Zum Detektieren der Objekte in den Bildern können beispielsweise Unregelmäßigkeiten beziehungsweise Unterbrechungen in den bereits erfassten Fahrbahnbegrenzungen und Helligkeitswerte von Pixel der Kamerabilder oberhalb der Fahrbahnbegrenzung erfasst werden. Wenn solche Unterbrechungen erfasst wurden und die Pixel einen Helligkeitswert innerhalb eines vorbestimmten Helligkeitsbereiches aufweisen, kann nämlich davon ausgegangen werden, dass diese Unterbrechungen von einem Objekt verursacht wurden, welches in dem Kamerabild der Fahrbahnbegrenzung überlagert ist beziehungsweise die Fahrbahnbegrenzung in dem Kamerabild überdeckt. Zur Positionsbestimmung der Objekte anhand der Bilder können beispielsweise Stereoalgorithmen verwendet werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die zumindest eine Kamera als eine 3D-Kamera, beispielsweise als eine plenoptische Kamera, ausgebildet ist, welche den Umgebungsbereich dreidimensional erfassen kann. Somit kann in den Bildern auf besonders einfache Weise eine Position der Objekte in dem Umgebungsbereich beziehungsweise ein Abstand der Objekte relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das zumindest eine Objekt zu klassifizieren und/oder eine Bewegungsrichtung des zumindest einen Objektes zu bestimmen, und die Sicherheitsstufe für das Überholmanöver anhand der Größe und/oder der Form des unbelegten Bereiches, sowie anhand der Klassifikation und/oder der Bewegungsrichtung des zumindest einen Objektes zu bestimmen. Durch das Klassifizieren kann bestimmt werden, ob es sich bei dem Objekt beispielsweise um ein Kraftfahrzeug oder um einen Fußgänger handelt. Die Klassifizierung kann beispielsweise anhand der Größe der Unterbrechungen der bereits erfassten Fahrbahnbegrenzung erfolgen. Es kann nämlich davon ausgegangen werden, dass ein Objekt in Form von einem Fußgänger weniger Pixel der Fahrbahnbegrenzung in dem von der Kamera erfassten Bild schneidet als ein Objekt in Form von einem Kraftfahrzeug. Somit werden weniger Pixel der Fahrbahnbegrenzung von einem Fußgänger eingenommen als von einem Kraftfahrzeug. Auch können für verschiedene Objekte jeweilige Pixelmuster, insbesondere in Abhängigkeit von einem Abstand der Objekte zu dem Kraftfahrzeug, vorgegeben werden und anhand eines Vergleiches der Pixel des erfassten Objektes mit den vorgegebenen Pixelmustern das Objekt klassifiziert werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Bewegungsrichtung des Objektes bestimmt werden, beispielsweise indem erfasst wird, wie sich eine Position der Unterbrechungen beziehungsweise Unregelmäßigkeiten der Fahrbahnbegrenzung zwischen zwei, zeitlich nacheinander erfassten Kamerabildern verändert. Somit kann auch eine Relativgeschwindigkeit des Objektes zu dem Kraftfahrzeug bestimmt werden. Anhand der Bewegungsrichtung der Objekte kann erkannt werden, ob sich das Objekt in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs und des folgenden, anderen Kraftfahrzeugs bewegt. Damit kann eine zeitliche Veränderung der Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches bestimmt werden. Beispielsweise kann bei einem Objekt in Form von einem weiteren Kraftfahrzeug, welches dem Kraftfahrzeug ebenfalls in Vorwärtsrichtung mit in etwa der gleichen Geschwindigkeit vorausfährt, davon ausgegangen werden, dass sich eine Größe und/oder Form des von der Steuereinrichtung bestimmten, unbelegten Bereiches über die Zeit im Wesentlichen nicht ändert. Bei einem Objekt in Form von einem weiteren Kraftfahrzeug, welches sich dem Kraftfahrzeug in Gegenrichtung nähert, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Form und/oder Größe des von der Steuereinrichtung bestimmten, unbelegten Bereiches über die Zeit verändert und ab einem bestimmten Zeitpunkt, welcher insbesondere abhängig von der Geschwindigkeit des Objektes ist, kein sicheres Überholmanöver für das andere Kraftfahrzeug mehr möglich ist. Somit ist es besonders vorteilhaft, wenn zur Bestimmung der Sicherheitsstufe für das Überholmanöver die Klassifikation und/oder Bewegungsrichtung des Objektes berücksichtigt wird.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, als die Umgebungsdaten von zumindest einem Abstandssensor der Erfassungseinrichtung erfasste Abstandsdaten von Objekten in dem Umgebungsbereich zu empfangen und anhand der Abstandsdaten die Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches zu bestimmen. Solche Abstandssensoren können beispielsweise Ultraschallsensoren und/oder Laserscanner und/oder Radarsensoren sein, welche dazu ausgelegt sind, Objekte in dem Umgebungsbereich sowie Positionen der Objekte zu erfassen. Diese Daten können, beispielsweise zusätzlich zu den mittels der Kamerabilder bestimmten Umgebungsdaten, zum Bestimmen der Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches verwendet werden. Mittels Abstandsensoren können Positionen von Objekten relativ zum Kraftfahrzeug sowie auch Geschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen der Objekte besonders genau bestimmt werden. Die Bewertung der Sicherheitsstufe ist somit besonders zuverlässig und sicher gestaltet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bestimmung der Sicherheitsstufe nur anhand der von den Abstandssensoren erfassten Objekte und deren Positionen in dem Umgebungsbereich erfolgt.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Assistieren eines Überholens des Kraftfahrzeugs durch ein anderes Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen optischen Rückmeldevorrichtung. Die optische Rückmeldevorrichtung gibt einem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs Rückmeldung über eine Sicherheit beziehungsweise Sicherheitsstufe eines geplanten Überholmanövers.
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Vorzugsweise weist das Fahrerassistenzsystem eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs und/oder eine Bedieneinrichtung zum Erfassen einer Bedieneingabe eines Fahrers des Kraftfahrzeugs auf. Anhand von Umgebungsdaten des Umgebungsbereiches, welche von der Erfassungseinrichtung erfasst wurden, und/oder anhand der Bedieneingabe, welche der Fahrer des Kraftfahrzeugs mittels der Bedieneinrichtung tätigt, kann die Sicherheitsstufe durch die Steuereinrichtung der optischen Rückmeldevorrichtung bestimmt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Dabei ist die Lichtsignaleinrichtung der optischen Rückmeldevorrichtung an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, sodass der Fahrer des dem Kraftfahrzeug folgenden anderen Kraftfahrzeugs diese deutlich sehen kann. Auch kann eine Geschwindigkeitssignaleinrichtung zum Anzeigen einer Überholgeschwindigkeit an dem Heckbereich angeordnet sein. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Motorrad oder dergleichen ausgebildet sein.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße optische Rückmeldevorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Mit Angaben „vor“, „hinter“, „vorausfahrend“, „neben“, „seitlich“, „Vorwärtsrichtung“, „Gegenrichtung“, etc. sind bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßen Anordnen der optischen Rückmeldevorrichtung am Kraftfahrzeug und bei einem dann vor dem Kraftfahrzeug stehenden und in eine Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs blickenden Beobachter gegebene Positionen und Orientierungen angegeben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sowie eines dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug folgenden Kraftfahrzeug;
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2 eine schematische Darstellung einer Lichtsignaleinrichtung und einer Geschwindigkeitssignaleinrichtung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Rückmeldevorrichtung;
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3 eine schematische Darstellung eines ersten Verkehrsszenarios mit einem sicheren Überholmanöver;
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4 eine schematische Darstellung eines weiteren Verkehrsszenarios mit einem bedingt sicheren Überholmanöver;
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5 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit einem unsicheren Überholmanöver
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6 eine schematische Darstellung eines weiteren Verkehrsszenarios mit einem unsicheren Überholmanöver;
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7 eine schematische Darstellung eines von einer fahrzeugseitigen Kamera erfassten Bildes; und
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8 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms zur Bestimmung eines belegten Bereiches vor dem Kraftfahrzeug.
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In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, welches sich auf einer Fahrbahn 2 in Vorwärtsrichtung 3 fortbewegt. Das Kraftfahrzeug 1 ist hier als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 kann aber auch als ein Lastkraftwagen, ein Motorrad oder dergleichen ausgebildet sein. Dem Kraftfahrzeug 1 folgt ein anderes Kraftfahrzeug 4. Das Kraftfahrzeug 4 fährt ebenfalls in Vorwärtsrichtung 3 hinter dem Kraftfahrzeug 1 auf der Fahrbahn 2. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Fahrerassistenzsystem 5 auf, welches einen Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 bei einem Überholmanöver 11 assistiert. Das Fahrerassistenzsystem 5 unterstützt also den Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 beim Überholen des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 1. Dazu weist das Fahrerassistenzsystem 5 eine optische Rückmeldevorrichtung 6 auf. Die optische Rückmeldevorrichtung 6 weist eine Lichtsignaleinrichtung 7 auf, welche an einem Heckbereich 8 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist. Die Lichtsignaleinrichtung 7 kann beispielsweise im Bereich von Rücklichtern des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Mittels der Lichtsignaleinrichtung 7 können Lichtsignale L1, L2, L3 an den Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 ausgegeben werden. Außerdem weist die optische Rückmeldevorrichtung 6 eine Steuereinrichtung 10 auf, welche beispielsweise durch ein fahrzeugseitiges Steuergerät ausgebildet sein kann. Die Steuereinrichtung 10 ist dazu ausgelegt, eine Sicherheitsstufe für das Überholmanöver 11 des anderen Kraftfahrzeugs 4 zu bestimmen. Dabei kann die Steuerreinrichtung 10 insbesondere drei Sicherheitsstufen bestimmen. Eine erste Sicherheitsstufe kennzeichnet ein sicheres Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4, eine zweite Sicherheitsstufe charakterisiert ein bedingt sicheres Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4 und eine dritte Sicherheitsstufe charakterisiert ein unsicheres Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4. Jeder der Sicherheitsstufen wird eines der Lichtsignale L1, L2, L3 zugeordnet, durch welches die Sicherheitsstufe für den Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 visualisiert wird.
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Außerdem weist die optische Rückmeldevorrichtung 6 hier eine Geschwindigkeitssignaleinrichtung 9 auf, mittels welcher eine Überholgeschwindigkeit 19 (siehe 2) für das andere Kraftfahrzeug 4 angezeigt werden kann. Die Steuereinrichtung 10 ist dazu ausgelegt, die Überholgeschwindigkeit 19 zu bestimmen, mit welcher das andere Kraftfahrzeug 4 das vorausfahrende Kraftfahrzeug 1 überholen muss, sodass ein sicheres Überholmanöver 11 durchführbar ist.
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Die Steuereinrichtung 10 kann die Sicherheitsstufe für das Überholmanöver 11 beispielsweise automatisch anhand von Umgebungsdaten eines Umgebungsbereiches 15 des Kraftfahrzeugs 1 bestimmen. Zum Erfassen der Umgebungsdaten kann das Fahrerassistenzsystem 5 eine Erfassungseinrichtung 12 aufweisen, welche zumindest eine Kamera 13, beispielsweise eine Frontkamera und/oder zumindest eine Seitenkamera, und/oder Abstandssensoren 14 umfassen kann. Die zumindest eine Kamera 13 dient dazu, den Umgebungsbereich 15, insbesondere den Umgebungsbereich 15 vor dem Kraftfahrzeug 1 und neben dem Kraftfahrzeug 1, in Bildern 26 zu erfassen. Die Abstandssensoren 14 können beispielsweise als Ultraschallsensoren und/oder Radarsensoren und/oder Laserscanner ausgebildet sein und Objekte 21, 25 in dem Umgebungsbereich 15 des Kraftfahrzeug 1 sowie deren Positionen relativ zum Kraftfahrzeug 1 erfassen.
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Die Steuereinrichtung 10 kann die Sicherheitsstufe für das Überholmanöver 11 aber auch anhand einer Bedieneingabe bestimmen, welche der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 mittels einer Bedieneinrichtung 30 des Kraftfahrzeugs 1 tätigt. Dabei kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 selbst einschätzen, ob das Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4 sicher ist, und daraufhin die Bedieneinrichtung 30, welche beispielsweise als ein manuell betätigbarer Schalter ausgebildet ist, betätigen. Daraufhin kann die Steuereinrichtung 10 die Lichtsignaleinrichtung 7 zum Ausgeben eines zu der ersten Sicherheitsstufe korrespondierenden Lichtsignals L1 ansteuern.
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In 2 sind eine Ausführungsform der Lichtsignaleinrichtung 7 sowie eine Ausführungsform der Geschwindigkeitssignaleinrichtung 9 gezeigt. Die Lichtsignaleinrichtung 7 weist eine erste Signalleuchte 16 auf, welche ein der ersten Sicherheitsstufe zugeordnetes Lichtsignal L1 in einer ersten Signalfarbe ausgibt. Die erste Signalleuchte 16 kann beispielsweise als eine grüne Signalleuchte zum Ausgeben von grünem Licht als die erste Signalfarbe ausgebildet sein. Außerdem weist die Lichtsignaleinrichtung 7 eine zweite Signalleuchte 17 zum Ausgeben eines der zweiten Sicherheitsstufe zugeordneten Lichtsignals L2 aus. Die zweite Signalleuchte 17 kann beispielsweise als eine orangefarbene beziehungsweise gelbe Signalleuchte ausgebildet sein und orangefarbenes beziehungsweise gelbes Licht als die zweite Signalfarbe ausgeben. Außerdem weist die Lichtsignaleinrichtung 7 eine dritte Signalleuchte 18 auf, welche dazu ausgebildet ist, ein der dritten Sicherheitsstufe zugeordnetes Lichtsignal L3 auszugeben. Die dritte Signalleuchte 18 kann beispielsweise als eine rote Signalleuchte ausgebildet sein und rotes Licht als die dritte Signalfarbe ausgeben. Die dritte, rote Signalleuchte 18 wird von der Steuereinrichtung 10 bei einem unsicheren Überholmanöver 11 zum Leuchten angesteuert. Die zweite, gelbe beziehungsweise orangefarbene Signalleuchte 17 wird von der Steuereinrichtung 10 bei einem bedingt sicheren Überholmanöver 11 angesteuert und die erste, grüne Signalleuchte 16 wird von der Steuereinrichtung 10 bei einem sicheren Überholmanöver 11 angesteuert. Die Lichtsignaleinrichtung 7 ist also ähnlich einer Ampel ausgebildet. Hier ist die dritte Signalleuchte 18 zum Ausgeben des der dritten Sicherheitsstufe zugeordneten Lichtsignals L3 größer ausgestaltet als die erste Signalleuchte 16 und die zweite Signalleuchte 17. Somit kann beim Ausgeben des roten, dritten Lichtsignals L3 dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 besonders deutlich visualisiert werden, dass ein Überholmanöver 11 nicht gefahrenfrei beziehungsweise kollisionsfrei möglich ist.
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Die Geschwindigkeitssignaleinrichtung 9 ist hier beispielsweise als eine Segmentanzeige ausgebildet und zeigt die Überholgeschwindigkeit 19 für das andere Kraftfahrzeug 4 an, welche von der Steuereinrichtung 10 bestimmt wurde. Dabei wird insbesondere eine Überholgeschwindigkeit 19 bestimmt, mittels welcher, falls möglich, ein der ersten Sicherheitsstufe zugeordnetes Überholmanöver 11 durchführbar ist.
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3 zeigt ein Verkehrsszenario, bei welchem ein sicheres Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4 durchführbar ist. Dies kann von der Steuereinrichtung 10 erfasst werden und daraufhin die erste Sicherheitsstufe bestimmt werden. Außerdem wird von der Steuereinrichtung 10 die erste Signalleuchte 16 der Lichtsignaleinrichtung 7 zum Aussenden des ersten Lichtsignals L1 angesteuert. Somit wird dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 Rückmeldung über das sichere Überholmanöver 11 gegeben. Die Steuereinrichtung 10 erfasst hier zum Bestimmen der Sicherheitsstufe einen an das Kraftfahrzeug 1 angrenzenden, unbelegten Bereich 20. Der an das Kraftfahrzeug 1 angrenzende, unbelegte Bereich 20 umfasst insbesondere einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug 1. Anhand einer Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches 20 kann die Steuereinrichtung 10 die Sicherheitsstufe bestimmen und bewerten, ob das Überholmanöver 11 sicher ist oder nicht. Eine Begrenzung 32 des unbelegten Bereiches 20, und damit eine Form und eine Größe des unbelegten Bereiches 20, ist beispielsweise abhängig von Fahrbahnbegrenzungen 27 und Objekten 21, 25 auf der Fahrbahn 2. Hier weist der unbelegte Bereich 20 eine Größe und/oder eine Form auf, die geeignet ist, dass das Kraftfahrzeug 7 nach Beenden des Überholmanövers 11 den unbelegten Bereich 20 kollisionsfrei beziehungsweise unfallfrei einnehmen kann.
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4 zeigt ein Verkehrsszenario mit einem bedingt sicheren Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4. Dies kann von der Steuereinrichtung 10 bestimmt und daraufhin die zweite Signalleuchte 17 der Lichtsignaleinrichtung 7 zum Aussenden des zweiten Lichtsignals L2 angesteuert werden. Somit kann dem Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 eine Rückmeldung darüber gegeben werden, dass bei einem etwaigen Überholvorgang 11 eine Gefahr drohen kann. Das unsichere Überholmanöver 11 wird hier wiederum anhand der Größe und/oder der Form des unbelegten Bereiches 20 bewertet. Die Größe des unbelegten Bereiches 20 wird hier durch ein Objekt 21 in Form von einem entgegenkommenden Kraftfahrzeug verringert, welches sich dem Kraftfahrzeug 1 und dem anderen Kraftfahrzeug 4 auf einer Fahrspur 23 benachbart zu einer Fahrspur 22 des Kraftfahrzeugs 1 und des anderen Kraftfahrzeugs 4 mit einer Bewegungsrichtung 24 entgegen der Vorwärtsrichtung 3 nähert. Hier weist das Objekt 21 einen Abstand zu dem Kraftfahrzeug 1 auf, bei welchem ein Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4 möglich ist, beispielsweise unter der Voraussetzung einer bestimmten Überholgeschwindigkeit 19. Hier kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 10 die Überholgeschwindigkeit 19 bestimmt, sodass von dem anderen Kraftfahrzeug 4 ein sicheres Überholmanöver 11 durchgeführt werden kann.
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5 zeigt ein Verkehrsszenario mit einem unsicheren Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4. Dies kann wiederum anhand der Größe und/oder Form des unbelegten Bereiches 20 erfasst werden. Hier kann es beispielsweise sein, dass der unbelegte Bereich 20 die gleiche Größe aufweist wie der unbelegte Bereich 20 gemäß 4. Jedoch unterscheiden sich die Formen der unbelegten Bereiche 20 gemäß den 4 und 5, da das entgegenkommende Kraftfahrzeug 21 in dem Verkehrszenario gemäß 4 einen größeren Abstand zum Kraftfahrzeug 1 aufweist als in dem Verkehrsszenario gemäß 5. Das entgegenkommende Kraftfahrzeug 21 hat also die Form des unbelegten Bereiches 20 derart verändert, dass beispielsweise die Steuereinrichtung 10 für das Überholmanöver 11 die dritte Sicherheitsstufe bestimmt und daraufhin die dritte Signalleuchte 18 der Lichtsignaleinrichtung 7 zum Aussenden des dritten Lichtsignals L3 ansteuert.
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In 6 ist ein weiteres Verkehrsszenario mit einem unsicheren Überholmanöver 11 für das andere Kraftfahrzeug 4 gezeigt. Hier fährt ein Objekt 25 in Form von einem vorausfahrenden, weiteren Kraftfahrzeug in Vorwärtsrichtung 3 vor dem Kraftfahrzeug 1 auf derselben Fahrspur 22 wie das Kraftfahrzeug 1 und das andere Kraftfahrzeug 4. Der Fahrer des anderen Kraftfahrzeugs 4 kann das vorausfahrende Kraftfahrzeug 25 nicht sehen, da sein Sichtfeld durch das Kraftfahrzeug 1 abgeschattet ist. Das Kraftfahrzeug 25 weist einen Abstand zu dem Kraftfahrzeug 1 auf, durch welchen der unbelegte Bereich 20 eine zu geringe Größe aufweist, als dass das andere Kraftfahrzeug 4 nach dem Überholen vor dem Kraftfahrzeug 1 einscheren könnte. Dies wird beispielsweise von der Steuereinrichtung 10 oder dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 erkannt und daraufhin die dritte Signalleuchte 18 zum Leuchten und zum Signalisieren des unsicheren Überholmanövers 11 angesteuert.
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7 zeigt beispielhaft ein von der Kamera 13 erfasstes Kamerabild 26, anhand dessen die Bestimmung des unbelegten Bereiches 20 von der Steuereinrichtung 10 durchgeführt werden kann. Ein Ablaufdiagram zur Bestimmung des unbelegten Bereiches 20 ist in 8 gezeigt. In einem ersten Schritt S1 startet das von der Steuereinrichtung 10 durchgeführte Verfahren zum Bestimmen des unbelegten Bereiches 20. Die Funktionalität der optischen Rückmeldevorrichtung 6 ist beispielsweise durch eine Reihe von Konfigurationsparametern bestimmt, welche in einem zweiten Schritt S2 definiert werden. In einem dritten Schritt S3 werden Ressourcen, beispielsweise Speicherplätze oder Datenstrukturen, definiert und zugewiesen.
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Im vierten Schritt S4 werden anhand des Kamerabildes 26 der gewünschte Fahrbahnbereich, in welchen das andere Kraftfahrzeug 4 nach dem Überholen einscheren soll, sowie Fahrbahnbegrenzungen 27 detektiert. In diesem gewünschten Bereich soll der unbelegte Bereich 20 bestimmt werden, welcher insbesondere seitlich durch die Fahrbahnbegrenzungen 27 begrenzt wird. Die Fahrbahnbegrenzungen 27 können beispielsweise Bordsteinkanten oder Straßenränder sein. Zur Bestimmung der Fahrbahnbegrenzungen 27 kann das Kamerabild 26 beispielsweise in Bereiche mit unterschiedlichen Intensitäten und Texturen aufgeteilt werden. Dann können diejenigen Bereiche identifiziert werden, welche vor dem Kraftfahrzeug 1 liegen und welche einer Fahrbahnoberfläche 28 entsprechen. Außerdem können Bereiche in dem Kamerabild 26 identifiziert werden, welche von der Fahrbahnoberfläche 28 unterschiedliche Bereiche des Umgebungsbereiches 15 zeigen. Dabei werden sämtliche Bereiche verbunden, welche als Fahrbahnoberfläche 28 klassifiziert wurden. Danach werden Pixel in dem Kamerabild 26 bestimmt, welche die Position der Fahrbahnbegrenzung 27 beschreiben. Dies können beispielsweise Pixel sein, welche an einem Übergang zwischen dem Bereich mit der Fahrbahnoberfläche 28 und den von der Fahrbahnoberfläche 28 unterschiedlichen Bereichen liegen.
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In einem fünften Schritt S5 werden Fahrbahnmarkierungen 29 detektiert. Dabei sollen insbesondere Linien auf der Fahrbahnoberfläche 28 detektiert werden, welche eine Fahrbahn 2 beispielsweise seitlich begrenzen oder zwei benachbarte Fahrspuren 22, 23 voneinander trennen. Dabei können Fahrbahnmarkierungen 29 in Form von durchgezogenen Linien und unterbrochenen Linien erkannt werden. Unterbrochenen Linien können von der Steuereinrichtung 10 zu durchgezogenen Linien approximiert werden. Durch die Erfassung der Fahrbahnmarkierungen 29 können Bereiche der Fahrbahn 2 mit einer hohen Priorität für Überholszenarien bestimmt werden. Für Überholszenarien ist beispielsweise eine Überholspur, also hier die linke Fahrspur 22, besonders wichtig. Außerdem kann anhand der Fahrbahnmarkierungen 29 eine Anzahl an Fahrspuren 22, 23 der Fahrbahn 2 bestimmt werden. Bei einer einspurigen Fahrbahn 2 bewegen sich Objekte 21 auf der linken Fahrspur 23 in Gegenrichtung. Bei einer mehrspurigen Fahrbahn 2 bewegen sich Objekte 21 auf der linken Fahrspur 23 in Vorwärtsrichtung 3. Falls keine Fahrbahnmarkierungen 29 vorhanden sind, können die Fahrbahnbegrenzungen 27 zum Bestimmen des Bereiches mit der hohen Priorität detektiert werden.
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In einem sechsten Schritt S6 werden Objekte 21 in dem Bild 26 detektiert und klassifiziert. Ein Objekt 21 kann beispielsweise anhand von Unregelmäßigkeiten oder Unterbrechungen der Fahrbahnbegrenzungen 27 in dem Kamerabild 26 detektiert werden. In 7 ist gezeigt, dass das Objekt 21 die linksseitige Fahrbahnbegrenzung 27 in dem Bild 26 überlagert und daher unterbricht. Zur Objektdetektion kann in Schritt S6 beispielsweise ein Rechteck 31 um solche Unregelmäßigkeiten in der Fahrbahnbegrenzung 27 konstruiert werden und die Helligkeitswerte der Pixel des Bildes 26 oberhalb der Fahrbahnbegrenzung 27 analysiert werden. Im Falle von mehreren Unregelmäßigkeiten beziehungsweise unregelmäßigen Bereichen können diese in dem Bild 26 anhand deren Positionen und Helligkeitswerten voneinander separiert werden. Außerdem kann eine Position der unregelmäßigen Bereiche und damit des Objektes 21 in mehreren aufeinanderfolgenden Bildern 26 bestimmt werden, um so die relative Geschwindigkeit des Objektes 21 zu bestimmen. Daraus kann in vorteilhafter Weise die Bewegungsrichtung 24 des Objektes 21 bestimmt werden, also ob sich das Objekt 21, wie das Kraftfahrzeug 1, in Vorwärtsrichtung 3 bewegt oder dem Kraftfahrzeug 1 entgegenkommt und sich damit entgegen der Vorwärtsrichtung 3 bewegt.
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Zur Objektklassifikation kann ein Pixelmuster untersucht werden. So können beispielsweise Referenzmuster von beispielsweise einem Fußgänger und einem Kraftfahrzeug vorgegeben werden und mit dem Pixelmuster des Objektes 21 in dem Bild 26 verglichen werden. Da das Objekt 21 nahe an der Kamera 13 größer erscheint als dasselbe Objekt 21 in größerer Entfernung zur Kamera 13, können mehrere Referenzmuster von Fußgängern und Kraftfahrzeugen bei unterschiedlichen Abständen zum Kraftfahrzeug 1 vorgegeben werden. Auch kann davon ausgegangen werden, dass ein Objekt in Form von einem Fußgänger in dem Bild 26 weniger Pixel im Bereich der Fahrbahnbegrenzung 27 belegt als ein Objekt in Form von einem Kraftfahrzeug. Auch kann zur Objektklassifikation eine Objektbreite mit einer Objekthöhe verglichen werden. Dieses klassifizierte Objekt 21 kann daraufhin in mehreren Bildern verfolgt werden, um die Relativgeschwindigkeit sowie die Bewegungsrichtung 24 des Objektes 21 zu ermitteln.
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In einem Schritt S7 wird der unbelegte Bereich 20 anhand der in dem Schritt S4 bestimmten Fahrbahnbegrenzungen 27, der in Schritt S5 bestimmten Fahrbahnmarkierungen 29 und der in Schritt S6 bestimmten Objekte 21 sowie deren Positionen bestimmt. Die Position beziehungsweise Lage des unbelegten Bereichs 20 kann beispielsweise in Weltkoordinaten bestimmt werden. Die Position beziehungsweise Lage des unbelegten Bereichs 20 kann auch in Fahrzeugkoordinaten, und damit relativ zum Kraftfahrzeug 1, bestimmt werden. In einem letzten Schritt S8 wird das Verfahren zur Bestimmung des unbelegten Bereiches 20 beendet. Anhand der Form und/oder Größe des unbelegten Bereiches 20 sowie anhand der Bewegungsrichtung 24 und/oder Klassifizierung des Objektes 21 kann die Steuereinrichtung 10 die Sicherheitsstufe bestimmen. Wenn die Steuereinrichtung 10 beispielsweise die zweite Sicherheitsstufe, welche beispielsweise das bedingt sichere Überholmanöver charakterisiert, bestimmt hat, so kann die Steuereinrichtung 10 zusätzlich die Überholgeschwindigkeit 19 für das andere Kraftfahrzeug 4 bestimmen. Dazu wird insbesondere eine Geschwindigkeit des Objektes 21 berücksichtigt, welches sich beispielsweise entgegen Vorwärtsrichtung 3 bewegt, oder des Objektes 25 berücksichtigt, welche sich beispielsweise in Vorwärtsrichtung 3 bewegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10109052 A1 [0003]
- WO 2013/187835 A1 [0003]