DE102016212688A1

DE102016212688A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016212688A1
Application number: DE102016212688.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Wolf; Volker Wagner; Matthias Schlegel; Carolin Heller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2018-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs, mit den Schritten: Bereitstellen von ersten Umfelddaten, die mit einer Umfeldsensorik (11) eines ersten Fahrzeugs (10) gewonnen werden, wobei die ersten Umfelddaten zumindest Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des ersten Fahrzeugs (10) umfassen; Übertragen der ersten Umfelddaten an ein zweites Fahrzeug (20); Verarbeiten der ersten Umfelddaten durch das zweite Fahrzeug (20), wodurch das Umfeld des zweiten Fahrzeugs (20) ermittelt wird.

Description

Fahrzeuge werden zunehmend mit Systemen ausgerüstet, welche aus Kamerabildern ein Anzeigenbild errechnen, welche den Fahrer des Fahrzeugs bei der Durchführung von Fahrmanövern, beispielsweise Einparken oder Rückwärtsfahren, unterstützt. Während des Fahrens trifft der Fahrer des Fahrzeugs durch Unterstützung eines solchen Systems Entscheidungen, um sein Fahrzeug sicher im Straßenverkehr zu lenken. Darüber hinaus kann ein solches bildgebendes System den Fahrer bei seiner Orientierung in der Umgebung unterstützen, so dass er beispielsweise leichter zu seinem Fahrziel gelangen kann. Um dem Fahrer ein möglichst realistisches Bild der Fahrzeugumgebung zu geben, werden auch zunehmend dreidimensionale Anzeigebilder auf einer Fahrzeuganzeige dargestellt, um den Fahrer bei der Entscheidungsfindung und Orientierung möglichst effizient zu unterstützen.
Bei solchen Systemen kommt es in vielen Fällen vor, dass andere Verkehrsteilnehmer, wie z.B. andere Fahrzeuge, Fussgänger oder Hindernisse, vollständig oder teilweise durch andere Objekte verdeckt sind, so dass eine realistische Anzeige des verdeckten Verkehrsteilnehmers nicht möglich ist. Beispielsweise handelt es sich hierbei um eine Verkehrssituation, bei dem sich ein Fahrzeug und weitere Fahrzeugobjekte auf einer mehrspurigen Straße begegnen. Überholt im Gegenverkehr ein erstes Fahrzeugobjekt ein zweites Fahrzeugobjekt und verdeckt das erste Fahrzeugobjekt das zweite Fahrzeugobjekt zumindest teilweise, so können an dem Fahrzeug befindliche Kameras das überholte zweite Fahrzeugobjekt unter Umständen nur teilweise oder sogar gar nicht erfassen. Hierdurch bedingt kann der Fahrer bei einer Fahrentscheidung und seiner Orientierung im Verkehrsfluss unter Umständen eine falsche Entscheidung treffen.
Zur realistischen und eindeutigen Darstellung der in der Umgebung eines Fahrzeugs befindlichen Objekte ist z.B. aus der WO 2015/144145 A2 ein Verfahren bekannt, bei dem eine Klassifikation von Objekten in sensorisch erfassten Umgebungsbildern erfolgt, die Objekte aufweisen, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs befinden, wobei die Objekte anhand von Objektmerkmalen zur Erkennung eines Objekttyps des jeweiligen Objekts klassifiziert werden. Es erfolgt ein Einfügen eines dem erkannten Objekttyp des Objekts entsprechenden dreidimensionalen Datenmodels zur Generierung einer 3D-Szene, welche die Umgebung des Fahrzeugs darstellt, sowie das Anzeigen der generierten 3D-Szene auf der Fahrzeuganzeige. Dadurch kann die Sicherheit bei der Durchführung von Fahrzeugmanövern gesteigert werden.
Obwohl eine Vielzahl von Fahrzeugen mittlerweile mit mehreren Kameras, die an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs angeordnet sind, ausgestattet sind, ist der Erfassungsbereich unter Umständen nicht groß genug, um von anderen Objekten verdeckte Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse sicher zu erfassen. Dadurch ist die Unterstützung von Fahrmanövern durch Fahrerassistenzsysteme mit teil- oder hochautonomen Fahrfunktionen nur eingeschränkt möglich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs anzugeben, bei denen Objekte in einem weiten Umfeld des Fahrzeugs sicher erkannt werden, so dass der Fahrer bei Fahrentscheidungen und seiner Orientierung im Verkehrsfluss effizient unterstützt wird und Fahrentscheidungen durch teil- oder hochautomatisierte Fahrerassistenzsysteme übernommen werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs, mit den Schritten:
Bereitstellen von ersten Umfelddaten, die mit einer Umfeldsensorik eines ersten Fahrzeugs gewonnen werden, wobei die ersten Umfelddaten zumindest Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des ersten Fahrzeugs umfassen;
Übertragen der ersten Umfelddaten an ein zweites Fahrzeug;
Verarbeiten der ersten Umfelddaten durch das zweite Fahrzeug, wodurch das Umfeld des zweiten Fahrzeugs ermittelt wird.
Die Umfeldsensorik des ersten Fahrzeugs, das in Bezug auf das zweite Fahrzeug ein vorausfahrendes oder nachfolgendes Fahrzeug sein kann, kann eine oder mehrere Kameras und/oder ein Radarsystem und/oder Lidarsystem umfassen. Die von der Umfeldsensorik gewonnenen ersten Umfelddaten umfassen Objektdaten. Die Objektdaten repräsentieren das Vorhandensein und örtliche Informationen anderer Verkehrsteilnehmer. Örtliche Informationen können beispielsweise durch GPS-Koordinaten bereitgestellt werden, welche aus der bekannten Position des ersten Fahrzeugs und der Analyse der ersten Umfelddaten gewonnen werden können. Die Objektdaten können um Fahrzeugsignale, wie z.B. eine Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs sowie der durch die Umfeldsensorik erfassten anderen Verkehrsteilnehmer, ergänzt sein. Andere Verkehrsteilnehmer können andere Fahrzeuge, Zweiräder, Personen oder Radfahrer sein. Unter Hindernissen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind stehende Fahrzeuge, Stauenden, Schranken (z.B. Bahnschranken), kreuzende Verkehrsteilnehmer, aber auch statische Hindernisse, wie z.B. Bäume und dergleichen, zu verstehen.
Durch die Verarbeitung der von dem ersten Fahrzeug gewonnenen ersten Umfelddaten durch das zweite Fahrzeug wird das „Sichtfeld“ des zweiten Fahrzeugs nach vorne und/oder hinten erweitert, wodurch einerseits der Fahrer bei Fahrentscheidungen und seiner Orientierung im Verkehrsfluss effizient unterstützt wird und andererseits teil- oder hochautomatisierte Fahrfunktionen von Fahrerassistenzsystemen des Fahrzeugs mit präziseren Daten versorgt werden können.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst der Schritt des Bereitstellens der ersten Umfelddaten zusätzlich das Bereitstellen von Umfelddaten, die mit einer Umfeldsensorik eine Infrastrukturkomponente gewonnen werden. Gemäß dieser Ausgestaltung wird das Sichtfeld des zweiten Fahrzeugs nicht nur mit, durch das erste Fahrzeug erfassten, ersten Umfelddaten erweitert, sondern zusätzlich mit Umfelddaten, die durch eine Infrastrukturkomponente gewonnen werden. Zu solchen Infrastrukturkomponenten zählen beispielsweise Kamerasysteme an Tunneln, Kreuzungen und dergleichen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass als erste Umfelddaten Bildinformationen ermittelt werden, indem Bilddaten der Umgebung durch die Umfeldsensorik des ersten Fahrzeugs und/oder durch die Infrastrukturkomponente erfasst und die Bilddaten zu den Bildinformationen verarbeitet werden. Hierzu verfügt das erste Fahrzeug, wie eingangs erwähnt, über eine oder mehrere Kameras zur Erfassung und Erzeugung von Bilddaten der Umgebung. Alternativ oder zusätzlich können die von einer oder mehreren Kameras der Infrastrukturkomponente bereitgestellten Bilddaten zu den Bildinformationen verarbeitet werden, um dann als erste Umfelddaten bereitgestellt zu werden.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn als erste Umfelddaten der Ort einer Verkehrsweg-Infrastrukturkomponente, umfassend zumindest ein Verkehrszeichen oder eine Fahrspur, ermittelt wird. Diese Informationen können, wie unten beschrieben wird, einerseits zur Visualisierung für den Fahrer des zweiten Fahrzeugs genutzt werden. Andererseits können beispielsweise von einem vorausfahrenden ersten Fahrzeug gewonnene Informationen über ein Verkehrszeichen dazu genutzt werden, die Fahrstrategie eines Fahrerassistenzsystems anzupassen.
Zweckmäßigerweise werden die ersten Umfelddaten zur Adaption einer Fahrfunktion des zweiten Fahrzeugs verarbeitet. Die Adaption der Fahrfunktion kann beispielsweise einen Eingriff in ein teil- oder hochautomatisiertes Fahrerassistenzsystem oder eines vollautomatisierten Fahrersystems umfassen. Solche Eingriffe umfassen beispielsweise einen Beschleunigungs- oder Ausrollvorgang, einen Bremsvorgang und dergleichen.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die ersten Umfelddaten auf einer Anzeigeeinheit des zweiten Fahrzeugs oder einem in dem zweiten Fahrzeug mitgeführten mobilen Endgerät als Bilddaten ausgegeben werden. Beispielsweise können die ersten Umfelddaten in eine Kartendarstellung integriert werden. Alternativ können die ersten Umfelddaten dazu genutzt werden, eine sog. Top-View-Darstellung des Umfelds des zweiten Fahrzeugs mit den Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernissen anzureichern.
Dazu können gemäß einer Ausgestaltung durch eine Umfeldsensorik des zweiten Fahrzeugs zweite Umfelddaten gewonnen werden, die Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des zweiten Fahrzeugs umfassen, wobei die ersten und die zweiten Umfelddaten zusammen auf der Anzeigeeinheit des zweiten Fahrzeugs oder einem in dem zweiten Fahrzeug mitgeführten mobilen Endgerät als die Bilddaten ausgegeben werden. Gemäß dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, zur Unterstützung des Fahrers bei seinen Fahrentscheidungen und seiner Orientierung im Verkehrsfluss nicht nur die ersten Umfelddaten des ersten Fahrzeugs, sondern auch oder nur die von seinem, zweiten Fahrzeug erfassten Umfelddaten zu visualisieren und miteinander zu kombinieren. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung werden die aus den zweiten Umfelddaten ermittelten Bilddaten mit den aus den ersten Umfelddaten ermittelten Bilddaten erweitert, wobei die Erweiterung eine Ergänzung der in den zweiten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse um die in dem ersten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse in einer Karte oder einer perspektivischen Darstellung der Umgebung des zweiten Fahrzeugs umfasst.
Die Kombination, kann, wie bereits beschrieben, durch das Hinzufügen von Objektdaten der ersten und zweiten Umfelddaten zu einer Kartendarstellung, zu einer dreidimensionalen Ansicht oder zu der bereits erwähnten Top-View-Darstellung erfolgen.
Verfügt das zweite Fahrzeug über keine Anzeigeeinheit, so können diese Informationen auch auf einem, in dem zweiten Fahrzeug mitgeführten mobilen Endgerät, z.B. einem Smartphone oder Tablet-PC, als die Bilddaten ausgegeben werden. Dadurch lässt sich das Verfahren auch in solchen Fahrzeugen nutzen, welche über keine geeignete Anzeigeeinheit zur visuellen Ausgabe der Bilddaten verfügen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die ersten Umfelddaten von einer Fahrzeugkommunikationseinheit des ersten Fahrzeugs direkt durch eine zweite Fahrzeugkommunikationseinheit des zweiten Fahrzeugs über einen drahtlosen Kommunikationskanal empfangen werden. Als drahtlose Übertragungstechnologien kommen beispielsweise 801.xy oder ein beliebiges Mobilfunknetzwerk, z.B. GSM oder LTE, in Betracht. Eine direkte Übertragung der ersten Umfelddaten an das zweite Fahrzeug ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn das erste und das zweite Fahrzeug Systemkomponenten vom gleichen Hersteller, ggf. sogar mit gleicher Algorithmik, verwenden. In diesem Fall ist die Verarbeitung der ersten Umfelddaten durch das zweite Fahrzeug besonders einfach möglich.
Können die ersten Umfelddaten hingegen nicht direkt durch das zweite Fahrzeug verarbeitet werden, so kann der Empfang der ersten Umfelddaten des ersten Fahrzeugs durch das zweite Fahrzeug von einem zentralen Rechner oder einem Cloud-Service zweckmäßig sein, da hier durch den zentralen Rechner oder den Cloud-Service bereits eine Transformation in ein Datenformat formbar ist, welches durch das zweite Fahrzeug verarbeitbar ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs vor, die eine Fahrzeugkommunikationseinheit des Fahrzeugs und eine Recheneinheit des Fahrzeugs umfasst, wobei die Recheneinheit dazu ausgebildet ist, erste Umfelddaten, die mit einer Umfeldsensorik eines anderen Fahrzeugs gewonnen werden und die zumindest Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des anderen Fahrzeugs umfassen, von dem anderen Fahrzeug zu empfangen und zu verarbeiten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden.
Die ersten Umfelddaten können durch die Recheneinheit zur Adaption einer Fahrfunktion des Fahrzeugs verarbeitet werden. Insbesondere kann hiermit beim Vorhandensein entsprechender Fahrerassistenzsysteme eine Anpassung der Fahrstrategie eines teil- oder hochautonomen Fahrers angepasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zweckmäßigerweise eine Umfeldsensorik zur Gewinnung zweiter Umfelddaten des Fahrzeugs, die Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse in dem Umfeld des Fahrzeugs umfassen, wobei die ersten und zweiten Umfelddaten durch die Recheneinheit zusammen auf der Anzeigeeinheit des Fahrzeugs oder einem in dem Fahrzeug mitgeführten mobilen Endgerät als die Bilddaten ausgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, die aus den zweiten Umfelddaten ermittelten Bilddaten mit den aus den ersten Umfelddaten ermittelten Bilddaten zu erweitern, wobei die Erweiterung eine Ergänzung der in den zweiten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse um die in den ersten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse in einer Karte oder einer perspektivischen Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs umfasst.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation, anhand der das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante erläutert wird; und
3 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation, anhand der das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante erläutert wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem zweiten Fahrzeug 20 verwirklichten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Nutzung von Umfelddaten, die von einem ersten Fahrzeug 10 ermittelt wurden. Das erste Fahrzeug 10 umfasst eine Umfeldsensorik 11, eine Recheneinheit 12 sowie eine Fahrzeugkommunikationseinheit 13. Das zweite Fahrzeug 20 umfasst eine Umfeldsensorik 21, eine Recheneinheit 22, eine Fahrzeugkommunikationseinheit 23, eine Anzeigeeinheit 24 und zumindest ein Fahrerassistenzsystem 25.
Die Umfeldsensoriken 11, 21 des ersten und des zweiten Fahrzeugs 10, 20 können jeweils ein oder mehrere Kameras und/oder ein Radar- und/oder Lidarsystem umfassen. Mit Hilfe der Umfeldsensoriken 11, 21 werden erste bzw. zweite Umfelddaten gewonnen, wobei die jeweiligen Umfelddaten zumindest Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des ersten bzw. zweiten Fahrzeugs 10, 20 umfassen.
Bei dem ersten Fahrzeug 10 handelt es sich um ein in Bezug auf das zweite Fahrzeug 20 vorausfahrendes oder nachfolgendes Fahrzeug. Dabei ist es für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwingend notwendig, dass ein Sichtkonkakt zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug besteht. Insbesondere können sich zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug 10, 20 weitere Fahrzeuge oder Verkehrsteilnehmer befinden. Dadurch bedingt können sich die von dem ersten Fahrzeug 10 erfassten ersten Umfelddaten von den von dem zweiten Fahrzeug 20 erfassten zweiten Umfelddaten vollständig unterscheiden. Sollten das erste und das zweite Fahrzeug zueinander eine nur geringe räumliche Distanz aufweisen, so können sich die ersten und die zweiten Umfelddaten auch überschneiden.
Die in den jeweiligen Umfelddaten des ersten und des zweiten Fahrzeugs 10, 20 enthaltenen Objektdaten umfassen das Vorhandensein von anderen Verkehrsteilnehmern. Je nachdem, auf welche Weise die Umfelddaten durch die jeweilige Recheneinheit 12, 22 des ersten bzw. zweiten Fahrzeugs 10, 20 aufbereitet wurden, können die anderen Verkehrsteilnehmer bereits als Fahrzeuge, Zweiräder, Personen oder Radfahrer klassifiziert sein. Die Objektdaten können darüber hinaus um weitere Informationen des Verkehrsteilnehmers ergänzt sein. Solche Information können beispielsweise durch Auswertung der von der betreffenden Umfeldsensorik gelieferten Daten gewonnen werden. Aus diesen lassen sich beispielsweise Informationen über eine jeweilige Geschwindigkeit, eine Bewegungsrichtung und dergleichen ermitteln.
Die Objektdaten können darüber hinaus alternativ oder zusätzlich auch Hindernisse im Umfeld des betreffenden Fahrzeugs 10, 20 umfassen. Solche Hindernisse sind beispielsweise stehende Fahrzeuge, Stauenden, geschlossene Schranken von kreuzenden Bahnübergängen, kreuzende Verkehrsteilnehmer, aber auch statische Hindernisse, wie z.B. Bäume, Poller und dergleichen.
Das Umfeld des zweiten Fahrzeugs 20 kann dadurch verbessert werden, dass das zweite Fahrzeug 20 nicht nur die durch seine Umfeldsensorik 21 erfassten zweiten Umfelddaten verarbeitet, sondern zusätzlich die von der Fahrzeugkommunikationseinheit 13 des ersten Fahrzeugs 10 über eine Kommunikationsverbindung 30 übertragenen ersten Umfelddaten von der Fahrzeugkommunikationseinheit 23 des zweiten Fahrzeugs 20 empfangen und zusätzlich verarbeitet werden. Die Kommunikationsverbindung 30 wird durch eine drahtlose Übertragungstechnologie realisiert und kann beispielsweise existierende Kommunikationsnetzwerke, wie z.B. GSM oder LTE, ausnutzen. Ebenso könnte auch, sofern die Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug 10, 20 nicht zu groß ist, auf einen Standard gemäß 801.xy zurückgegriffen werden.
Die Recheneinheit 22 des zweiten Fahrzeugs 20 verarbeitet die von dem ersten Fahrzeug 10 empfangenen ersten Umfelddaten. Eine solche Verarbeitung kann eine Visualisierung der in den ersten Umfelddaten enthaltenen anderen Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse auf der Anzeigeeinheit 24 des zweiten Fahrzeugs 20 und/oder eine Verarbeitung durch das Fahrerassistenzsystem 25 umfassen, um beispielsweise eine Fahrstrategie des zweiten Fahrzeugs 20 teil- oder hochautomatisiert anzupassen.
Die Visualisierung von in den ersten Umfelddaten enthaltenen erkannten Objekten und/oder Hindernissen kann beispielsweise auf Wunsch des Fahrers des zweiten Fahrzeugs 20 oder automatisch in Abhängigkeit einer Fahrsituation, wie z.B. beim Einleiten eines Überholmanövers des zweiten Fahrzeugs 20 erfolgen. Die Verarbeitung der in den ersten Umfelddaten enthaltenen Objektdaten durch das Fahrerassistenzsystem könnte beispielsweise dazu führen, dass ein Überholvorgang eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht eingeleitet wird, da ein durch das vorausfahrende erste Fahrzeug 10 erfasstes, aber durch das zweite Fahrzeug 20 noch nicht erkennbares Objekt sich auf der Gegenfahrbahn dem zweiten Fahrzeug 20 annähert.
Eine auf der Anzeigeeinheit 24 angezeigte Bildinformation besteht somit aus mindestens einer von der Umfeldsensorik 11 des ersten Fahrzeugs 10 ermittelten Bildinformation, die als Bilddaten auf der Anzeigeeinheit 24 ausgegeben werden. Diese Daten können mit den aus der eigenen Umfeldsensorik 21 des zweiten Fahrzeugs 20 ermittelten Bilddaten kombiniert werden, so dass eine durch die eigene Umfeldsensorik 21 nicht erfasste oder erfassbare Blickrichtung darstellbar ist, wobei verdeckte Ansichten der eigenen Ansicht überlagert werden können. Ebenso ist eine zeitlich versetzte Darstellung von durch das erste Fahrzeug erfassten Verkehrsteilnehmern möglich, z.B. wenn das zweite Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt zu dem Ort der Erfassung durch das erste Fahrzeug 10 gelangt.
Die ersten Umfelddaten können beispielsweise auch in Gestalt sogenannter Objektlisten bereitgestellt werden. Eine solche Objektliste umfasst beispielsweise alle, durch die Umfeldsensorik 11 des ersten Fahrzeugs 10 erfassten anderen Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse, ggf. ergänzt um eine Klassifikation oder andere Bewegungsinformationen sowie Positionen. Die in einer solchen Objektliste über die Kommunikationsverbindung 30 übertragenen Daten können dann durch die Recheneinheit 22 des zweiten Fahrzeugs 20 für eine individuelle Darstellung, z.B. in einer Karte, verwertet werden.
Im Ergebnis lässt sich durch das vorgeschlagene Verfahren das Sichtfeld für den Fahrer sowie die Recheneinheit 22, je nachdem, ob das erste Fahrzeug 10 vor oder hinter dem zweiten Fahrzeug 20 fährt, nach vorne oder hinten erweitern, was die gültige Objekterkennung erhöht und ein Gefahrenpotential reduziert.
Es versteht sich, dass das zweite Fahrzeug 20 nicht nur erste Umfelddaten des ersten Fahrzeugs 10, sondern Umfelddaten von einer Mehrzahl von ersten Fahrzeugen 10, welche sich vor und/oder hinter dem zweiten Fahrzeug 20 befinden, empfangen und verarbeiten kann. Ebenso können in einer weiteren Ausgestaltung Umfelddaten auch von einer Infrastrukturkomponente gewonnen und über die Kommunikationsverbindung 30 von dem zweiten Fahrzeug 20 empfangen werden. Eine solche Infrastrukturkomponente kann beispielsweise eine oder mehrere Kameras an einer Tunneleinfahrt oder einer Kreuzung umfassen.
In Verbindung mit den 2 und 3 werden nachfolgend zwei Anwendungsfälle beschrieben. 2 zeigt auf seiner linken Seite eine Visualisierung des durch die Umfeldsensorik 21 des zweiten Fahrzeugs 20 erfassten Umfelds. Das Fahrzeug 20 soll sich in diesem Ausführungsbeispiel auf der rechten Fahrspur von unten nach oben in Zeichenebene bewegen. Mit dem Bezugszeichen 26 sind dabei durch die Umfeldsensorik 21 erfasste Verkehrsteilnehmer gekennzeichnet. Wie unschwer zu erkennen ist, befinden sich die Verkehrsteilnehmer 26 teilweise, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 20 vor dem Fahrzeug 20 sowie teilweise in entgegenkommender Richtung auf der benachbarten Fahrspur. Mit dem Bezugszeichen 10 ist das erste Fahrzeug gekennzeichnet, das im vorliegenden Beispiel dem Fahrzeug 20 vorausfährt. Die von der Umfeldsensorik 11 des Fahrzeugs 10 ermittelten Objektdaten (d.h. Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse) sind mit 16 gekennzeichnet. Die Objektdaten 16 werden im Fahrzeug 20 zur Verfügung gestellt. Das Fahrzeug 20 kann anhand dieser Daten seine Fahrfunktionen, z.B. ein Fahrerassistenzsystem, eine Längs- oder Querregelung, bis hin zu einem automatisierten oder autonomen Fahren, verbessern. Die Objektdaten 16, die durch das erste Fahrzeug 10 ermittelt wurden, werden durch die Recheneinheit 23 verarbeitet und sind für den Fahrzeugnutzer ggf. nicht sichtbar bzw. äußern sich nur in der verbesserten Fahrfunktion. Alternativ oder zusätzlich können diese in einer Kartendarstellung einer Fahrzeugeigenen Anzeigeeinheit, z.B. in einem Top-View-System, oder einem vom Fahrer mitgeführten mobilen Endgerät, angezeigt werden. In der rechten Hälfte zeigt 2 eine solche schematische Visualisierung der Verkehrssituation für das Fahrzeug 20. Dabei ist ohne Weiteres erkennbar, dass in dieser perspektivischen, schematischen Darstellung nicht nur die von der Umfeldsensorik 21 des Fahrzeugs 20 erfassten Objektdaten 26, sondern auch die Objektdaten 16 enthalten sind, die von der Umfeldsensorik 11 des ersten Fahrzeugs 10 ermittelt wurden.
Die ausgetauschten Daten können grundsätzlich beliebiger Art sein. Es ist nicht zwingend notwendig, dass die Objektdaten andere Verkehrsteilnehmer sind. Beispielsweise ist auch der Austausch erkannter Verkehrszeichen entlang der befahrenen Strecke denkbar. Dies ist beispielsweise in 3 dargestellt. Dabei bewegen sich die Fahrzeuge 10, 20 entlang der mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichneten Fahrstrecke 40. Aufgrund des Kurvenverlaufs der Fahrstrecke 40 kann der Fahrer des zweiten Fahrzeugs 20 das vorausfahrende erste Fahrzeug 10 sowie den von dem ersten Fahrzeug 10 befahrenen Streckenverlauf nicht erkennen. Über das vorausfahrende erste Fahrzeug 10 ist dem zweiten Fahrzeug 20 bekannt, dass in dem noch nicht einsehbaren Streckenabschnitt eine Geschwindigkeit von 80km/h gilt. Ein entsprechendes Verkehrsschild 41 mit der gültigen Höchstgeschwindigkeit wird von der Umfeldsensorik 11 des ersten Fahrzeugs 10 erfasst. Dies wird dem Fahrer des ersten Fahrzeugs 10 in einer Anzeigeeinheit 14 visualisiert. Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs 20 beträgt auf dem aktuell befahrenen Streckenabschnitt 100km/h, jedoch wurde das in Fahrtrichtung vorausliegende Verkehrszeichen 42 mit der künftigen Geschwindigkeitsbeschränkung 120km/h erkannt und beispielsweise auch auf der Anzeigeeinheit 24 des zweiten Fahrzeugs 20 visualisiert. Für eine vorausschauende, energiesparende Fahrweise der Längsdynamikregelung, z.B. eines intelligenten Fahrgeschwindigkeitreglers (Tempomat), erfolgt daher keine Beschleunigung auf 120km/h, sondern stattdessen ein Ausrollen auf 80km/h.
Der Austausch von Umfelddaten kann auch entgegen der Fahrtrichtung erfolgen. Zu einem Zeitpunkt t = x erkennt z.B. das erste Fahrzeug 10 ein drittes Fahrzeug, während ein viertes Fahrzeug durch das vorausfahrende dritte Fahrzeug (das keine Umfeldsensorik zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst) verdeckt wird oder außerhalb des Erfassungsbereichs der Umfeldsensorik des ersten Fahrzeugs 20 ist. Das vierte Fahrzeug und dessen Geschwindigkeit werden aber durch das erste Fahrzeug 10 erfasst. Durch den Austausch von Daten mit dem zweiten Fahrzeug 20 kann ein beabsichtigter Spurwechsel für einen in der Zukunft liegenden Zeitpunkt verhindert werden. Aufgrund der durch den Datenaustausch angereicherten Information zum verdeckten vierten Fahrzeug wird erkannt, dass nach dem Spurwechsel der Sicherheitsabstand zu gering wäre bzw. das vierte Fahrzeug behindert würde. Der Spurwechsel wird dann nach dem Passieren des vierten Fahrzeugs ausgeführt oder zugelassen.
Bezugszeichenliste

10: erstes Fahrzeug
11: Umfeldsensorik
12: Recheneinheit
13: Fahrzeugkommunikationseinheit
14: Anzeigeeinheit
16: erkanntes Objekt (Verkehrsteilnehmer)
20: zweites Fahrzeug
21: Umfeldsensorik
22: Recheneinheit
23: Fahrzeugkommunikationseinheit
24: Anzeigeeinheit
25: Fahrerassistenzsystem
26: erkanntes Objekt (Verkehrsteilnehmer)
30: Kommunikationsverbindung
40: Fahrstrecke
41: Fahrstrecke
42: Fahrstrecke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/144145 A2 [0003]

Claims

Verfahren zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs, mit den Schritten: Bereitstellen von ersten Umfelddaten, die mit einer Umfeldsensorik (11) eines ersten Fahrzeugs (10) gewonnen werden, wobei die ersten Umfelddaten zumindest Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des ersten Fahrzeugs (10) umfassen; Übertragen der ersten Umfelddaten an ein zweites Fahrzeug (20); Verarbeiten der ersten Umfelddaten durch das zweite Fahrzeug (20), wodurch das Umfeld des zweiten Fahrzeugs (20) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens der ersten Umfelddaten das Bereitstellen von Umfelddaten umfasst, die mit einer Umfeldsensorik einer Infrastrukturkomponente gewonnen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Umfelddaten Bildinformationen ermittelt werden, indem Bilddaten der Umgebung durch die Umfeldsensorik (11) des ersten Fahrzeugs und/oder die Infrastrukturkomponente erfasst und die Bilddaten zu den Bildinformationen verarbeitet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Umfelddaten der Ort einer Verkehrswegeinfrastrukturkomponente, umfassend zumindest ein Verkehrszeichen oder eine Fahrspur, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umfelddaten zur Adaption einer Fahrfunktion des zweiten Fahrzeugs (20) verarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption der Fahrfunktion einen Eingriff in ein teil- oder hochautomatisiertes Fahrerassistenzsystem oder eines vollautomatisierten Fahrsystems umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umfelddaten auf einer Anzeigeeinheit (24) des zweiten Fahrzeugs (20) oder einem in dem zweiten Fahrzeug (20) mitgeführten mobilen Endgerät als Bilddaten ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Umfeldsensorik (21) des zweiten Fahrzeugs (20) zweite Umfelddaten gewonnen werden, die Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des zweiten Fahrzeugs (20) umfassen, wobei die ersten und die zweiten Umfelddaten zusammen auf der Anzeigeeinheit (24) des zweiten Fahrzeugs oder einem in dem zweiten Fahrzeug (20) mitgeführten mobilen Endgerät als die Bilddaten ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den zweiten Umfelddaten ermittelten Bilddaten mit den aus den ersten Umfelddaten ermittelten Bilddaten erweitert werden, wobei die Erweiterung eine Ergänzung der in den zweiten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse um die in den ersten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse in einer Karte oder einer perspektivischen Darstellung der Umgebung des zweiten Fahrzeugs (20) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ersten Umfelddaten von einer ersten Fahrzeugkommunikationseinheit (13) des ersten Fahrzeugs (10) direkt durch eine zweite Fahrzeugkommunikationseinheit (23) des zweiten Fahrzeugs (20) über einen drahtlosen Kommunikationskanal empfangen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ersten Umfelddaten des ersten Fahrzeugs (10) durch das zweite Fahrzeug (20) von einem zentralen Rechner oder einem Cloud-Service empfangen werden.
Vorrichtung zur Ermittlung des Umfelds eines Fahrzeugs (20), umfassend: eine Fahrzeugkommunikationseinheit (23) des Fahrzeugs (20); eine Recheneinheit (22) des Fahrzeugs (20), wobei die Recheneinheit (22) dazu ausgebildet ist, erste Umfelddaten, die mit einer Umfeldsensorik (11) eines anderen Fahrzeugs (10) gewonnen werden und die zumindest Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des anderen Fahrzeugs (10) umfassen, von dem anderen Fahrzeug (10) zu empfangen und zu verarbeiten.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umfelddaten durch die Recheneinheit (22) zur Adaption einer Fahrfunktion des Fahrzeugs (20) verarbeitet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Umfeldsensorik (21) zur Gewinnung zweiter Umfelddaten des Fahrzeugs (20) umfasst, die Objektdaten anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse im Umfeld des Fahrzeugs (20) umfassen, wobei die ersten und die zweiten Umfelddaten durch die Recheneinheit (22) zusammen auf der Anzeigeeinheit (24) des Fahrzeugs oder einem in dem Fahrzeug (20) mitgeführten mobilen Endgerät als die Bilddaten ausgegeben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (22) dazu ausgebildet ist, die aus den zweiten Umfelddaten ermittelten Bilddaten mit den aus den ersten Umfelddaten ermittelten Bilddaten zu erweitern, wobei die Erweiterung eine Ergänzung der in den zweiten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse um die in den ersten Umfelddaten enthaltenen Objekte und Hindernisse in einer Karte oder einer perspektivischen Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs (20) umfasst.