DE102023200326A1

DE102023200326A1 - Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs eines Bezugsfahrzeugs und Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells

Info

Publication number: DE102023200326A1
Application number: DE102023200326.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Karl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2023-01-17
Filing date: 2023-01-17
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10), das sich in der Umgebung eines anderen fahrenden Zielfahrzeugs (16) bewegt, aufweisend die folgenden Schritte: Erfassung (26) von Sensordaten (28) des Zielfahrzeugs (16) als erste Signaldaten (30) durch wenigstens eine Sensorvorrichtung (18) des Bezugsfahrzeugs (10), Berechnung (76) wenigstens eines Interessensbereichs (34) in den ersten Signaldaten (30) durch ein Fahrzeugkennzeichnungsmodell (36), das über Informationsortungsparameter (38) wenigstens einen Bereich des Zielfahrzeugs (16) als Interessensbereich (34) abhängig von den ersten Signaldaten (30) kennzeichnet, Erfassung (40) wenigstens einer zeitlichen Änderung einer Merkmalseigenschaft als zweite Signaldaten (42) in dem Interessensbereich (34) und Änderung (44) einer Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs (10) abhängig von den zweiten Signaldaten (42). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells (70).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs eines Bezugsfahrzeugs nach Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells nach Anspruch 9.
Stand der Technik
Seit vielen Jahrzehnten sind bei Fahrzeugen Bremsleuchten und Fahrtrichtungsanzeiger zur optischen Kommunikation mit dem Umfeld und insbesondere mit dem nachfolgenden Verkehr selbstverständlich im Einsatz. Bewährt hat sich dabei, dass diese optischen Signale von den anderen Verkehrsteilnehmern gut wahrgenommen werden können. Bei moderneren Fahrzeugen wird dabei über Kameras versucht, diese optischen Signale zu detektieren.
Der enorme systematische Vorteil der Kommunikation von sich ändernden Ansteuerungen der im Umfeld befindlichen Fahrzeuge, beispielsweise mittels Licht und Kamera, mittels Funksignalen und/oder mittels Schall oder dergleichen im Vergleich zur Umfelddetektion mittels Abstandssensoren ist einerseits die erheblich reduzierte Übertragungszeit und andererseits die Möglichkeit einer erheblich präziseren Informationsübertragung. So kann mittels Kamera beispielsweise auf optischem Weg bereits die Intention der Fahrzeugansteuerung übermittelt werden, noch bevor eine Abstandsänderung stattfindet, das bedeutet noch bevor ein Sensor zur Detektion von Abstandsänderungen, wie beispielsweise Radar-, Ultraschall- oder Lidar-Sensor diese Änderung der Fahrzeugbewegung erfassen kann. Im Allgemeinen wird dabei die Kommunikation so ausgelegt, dass eine erheblich größere Informationsmenge übertragen wird, als sie mittels Umfeldsensorik erfasst werden kann, da die Genauigkeit von Messwerten streuen kann. Im Vergleich dazu ist eine Kommunikation von Ansteuersignalen viel zuverlässiger, wenn die Informationsübertragung mittels fehlererkennender oder besser noch, mit einer fehlerkorrigierenden, Codierung gesichert ist.
Insbesondere bei schwerfälligen Fahrzeugen, beispielsweise einem Lastkraftfahrzeug, kann der Zeitunterschied zwischen optischer Detektion aufleuchtender Bremsleuchten und der tatsächlich abnehmenden Geschwindigkeit infolge einer Bremsverzögerung 500 ms und mehr betragen. In kritischen Fällen, wie beispielsweise einer Notbremsung entsprechen diese 500 ms einer Bremswegverkürzung um ungefähr 12,5 m, wodurch die bei einem Aufprall wirkende Energie um bis zu 25% der Anfangsenergie verringert werden kann oder ein Zusammenstoß sogar gänzlich verhindert wird.
In DE 10 2019 200 913 A1 ist eine Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem eines Bezugsfahrzeugs beschrieben. Die Bremsassistenzvorrichtung umfasst einen Bremslichtdetektor und eine Steuereinrichtung. Der Bremslichtdetektor ist dazu ausgelegt, ein Aufleuchten von Bremslichtern eines Zielfahrzeugs zu detektieren. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, eine maximale Antriebsleistung des Bezugsfahrzeugs zu begrenzen, nachdem das Aufleuchten der Bremslichter des Zielfahrzeugs detektiert worden ist. Weiterhin ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine Relativgeschwindigkeit zwischen Bezugsfahrzeug und Zielfahrzeug unter Verwendung von Tracking-Informationen über das Zielfahrzeug zu bestimmen und einen Steuerbefehl für ein Verzögern des Bezugsfahrzeugs auszugeben, falls sich die relative Geschwindigkeit zwischen dem Zielfahrzeug und dem Bezugsfahrzeug verringert.
In DE 10 2009 027 842 A1 ist ein Verfahren beschrieben, das Informationen zwischen Fahrzeugen durch Schall anhand von Signalfrequenzen und Signalphasen kommuniziert.
In DE 10 2020 213 021 A1 ist ein optisches Kommunikationsverfahren zur Bereitstellung wenigstens eines Datenpakets von einem Fahrzeug an ein vorausfahrendes oder nachfolgendes Fahrzeug durch variable Anzeige und Bildaufnahmevorrichtung beschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs eines Bezugsfahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Dadurch kann das Bezugsfahrzeug sicherer, energiesparender und komfortabler betrieben werden. Außerdem können Unfälle mit dem Bezugsfahrzeug seltener auftreten. Das Bezugsfahrzeug kann genauer und zuverlässiger gesteuert werden. Die Reaktionszeit bei der Änderung des Fahrbetriebs kann deutlich verringert werden.
Auch während der ersten Annäherung zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem Zielfahrzeug kann zu Beginn der Kommunikation eine Unsicherheit darüber, in welchem Bereich der Vielzahl der eintreffenden Signaldaten des Zielfahrzeugs die eigentlich zu kommunizierende Informationen enthalten sind bzw. wie die Signaldaten in der konkreten Situation zu interpretieren sind, verringert werden. Insbesondere in kritischen Verkehrssituationen, wie beispielsweise bei einer drohenden Kollision, ist eine vertrauenswürdige und zuverlässige Informationsübertragung zwingend erforderlich.
Muss sich beispielsweise ein Überholender nach dem Überholvorgang in eine vor dem Überholten befindliche Lücke zu dessen bisherigem Vorausfahrenden einordnen, so kann der Überholende bereits beim ersten Wahrnehmen des bisherigen Vorausfahrenden des Überholten sicher mit hoher Vertrauenswürdigkeit die von diesem ausgehenden Informationen orten, detektieren und geeignet interpretieren, um gefahrlos in die zumeist enge Lücke einscheren zu können.
Das Bezugsfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Zweirad und/oder ein Elektrofahrzeug sein. Das Bezugsfahrzeug kann sich mit dem Zielfahrzeug auf einer gemeinsamen Fahrbahn, insbesondere auf einer gemeinsamen Fahrspur, bewegen. Das Bezugsfahrzeug und das Zielfahrzeug können sich aufeinander zu oder voneinander weg bewegen oder sich queren. Das Bezugsfahrzeug und das Zielfahrzeug können sich auf unterschiedlichen Fahrspuren oder Fahrbahnen bewegen.
Die Steuerung des Fahrbetriebs kann eine Adaptive Cruise Control (ACC) einbeziehen. Das Bezugsfahrzeug kann wenigstens teilautomatisiert, bevorzugt vollautomatisiert zumindest zeitweise gesteuert werden. Die Änderung der Fahrzeugbewegung kann teilautomatisiert, bevorzugt vollautomatisiert, erfolgen. Die Änderung der Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs kann abhängig von den zweiten Signaldaten der Änderung der Fahrzeugbewegung des Zielfahrzeugs angepasst werden.
Die Änderung der Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs kann eine Änderung einer Längsgeschwindigkeit, einer Längsbeschleunigung und/oder einer Querbeschleunigung sein.
Der Interessensbereich kann derart gewählt sein, dass ein gewünschtes Fahrzeugmerkmal des Zielfahrzeugs, beispielsweise wenigstens eine Bremsleuchte, ein Fahrtrichtungsanzeiger oder eine Rückfahrleuchte, eingeschlossen ist. Der Interessensbereich kann derart gewählt sein, dass ein vom Zielfahrzeug ausgehendes Merkmal eines oder mehrerer Signale, wie beispielsweise eine Signalform bzw. eine definierte Folge von Signalformen eines Signals, insbesondere eines Schallsignals, eines Funksignals oder dergleichen, die bevorzugt von am Zielfahrzeug räumlich verteilt verbauten Signalquellen ausgesandt werden, eingeschlossen sind. Der Interessensbereich kann derart gewählt sein, dass eine Erfassung der zeitlichen Änderung der Merkmalseigenschaft, von der die Änderung der Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs abhängig ist, möglich ist.
Die Merkmalseigenschaft kann eine Farbe oder Helligkeit sein. Die zeitliche Änderung der Merkmalseigenschaft kann eine Farb- und/oder Helligkeitsänderung sein. Ist beispielsweise der Detektionsort einer Bremsleuchte sicher bekannt, dass nur in diesem Bereich das Aufleuchten einer roten Leuchte in Frage kommt, ist die Farbangabe redundant und es würde allein die Beobachtung der Helligkeitsänderung ausreichen. Dennoch kann die redundante Farbbeobachtung die Detektionszuverlässigkeit erhöhen.
Die Sensorvorrichtung kann wenigstens eine Kamera, einen Ultraschallsensor, einen Funkempfänger, einen Radarsensor und/oder einen LIDAR-Sensor zur Erfassung der Umgebung des Bezugsfahrzeugs aufweisen. Bevorzugt kann die Sensorvorrichtung auch eine Kombination von auf Bezugsfahrzeug und Zielfahrzeug verteilten Funkeinrichtungen enthalten, die beispielsweise mittels des in IEEE Std 802.15.4z - 2020 standardisierten Protokolls anhand der dabei durch aktiv sendende Protokollteilnahme oder durch passives, nur empfangendes, Auswerten der ausgesandten Signale mittels Bestimmung der Übertragungsdauern die Abstände der Funkeinrichtungen zueinander bestimmen kann. In äquivalenter Weise können Abstandsbeziehungen mittels Ultraschall- und/oder Lasersignalen bestimmt werden. Die Erfassung der Änderung der Merkmalseigenschaft kann bevorzugt durch eine Kamera erfolgen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Änderung der Fahrzeugbewegung abhängig von einer Zusammenhanggröße ist, die einen Zusammenhang zwischen den zweiten Signaldaten und einer zeitlich damit verbundenen Änderung einer Fahrzeugbewegung des Zielfahrzeugs beschreibt. Dadurch kann die Änderung der Fahrzeugbewegung abhängig von der Zusammenhanggröße erfolgen. Die Änderung der Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs kann über die zweiten Signaldaten und die Zusammenhanggröße der Änderung der Fahrzeugbewegung des Zielfahrzeugs angepasst werden.
Die Zusammenhanggröße kann während des Fahrbetriebs des Bezugsfahrzeugs angepasst, verifiziert und/oder validiert werden. Beispielsweise kann durch die Analyse der Fahrzeugbewegung, beispielsweise Beschleunigungsvorgängen, des Zielfahrzeugs eine Korrelationsgüte zwischen den zweiten Signaldaten, beispielsweise Änderungen in den Bremslichteigenschaften des Zielfahrzeugs, und einer zeitlich damit verbundenen Änderung einer Fahrzeugbewegung des Zielfahrzeugs erstellt werden.
Die Informationsortungsparameter können vorab bekannt sein und/oder während des Fahrbetriebs des Bezugsfahrzeugs ermittelt oder angepasst werden. Beispielsweise können die Informationsortungsparameter über eine Grundparametrierung berechnet werden. Insbesondere kann eine von der Rückansicht des Zielfahrzeugs aufgenommene Bild- oder Videoaufnahme gespeichert werden und wenn eine Fahrzeugbeschleunigung, insbesondere negative Fahrzeugbeschleunigung, des Zielfahrzeugs auftritt, die Videoaufnahme auf Änderungen analysiert und die sich ändernden, beispielsweise als Bremsleuchten aufleuchtenden Interessensbereiche in dem Zielfahrzeug erkannt und den ersten Signaldaten über die Informationsortungsparameter zugeordnet werden.
In bevorzugter Ausprägung stellen die Informationsortungsparameter auch eine Beziehung der in verschiedenen Kommunikationsmedien verwendeten Signaldaten dar. Beispielsweise sendet das Radar des Zielfahrzeugs Funksignale aus, anhand derer auf ein Fahrzeugkennzeichnungsmodell geschlossen werden kann und/oder bei denen anhand eines geeigneten Protokolls auf die Übertragungsdauer der ausgesandten Funk-Radar-Signale hin zum Bezugsfahrzeug geschlossen werden kann. Anhand des derart ermittelten Fahrzeugkennzeichnungsmodells kann mittels der dementsprechenden Informationsortungsparameter auf den bei der Informationsübertragung, bevorzugt mittels Kamera, relevanten Interessensbereich geschlossen werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die Zusammenhanggröße abhängig von wenigstens einem weiteren Fahrzeugmerkmal des Zielfahrzeugs ist. Dadurch kann die Änderung der Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs abhängig von dem weiteren Fahrzeugmerkmal sein. Das weitere Fahrzeugmerkmal kann eine Fahrzeugklasse, eine Fahrzeugkontur, insbesondere eine Fahrzeugsilhouette, ein Ansichtsmuster eines Fahrzeuges, und/oder Fahrzeugzubehör, insbesondere ein Anhänger oder ein Wohnwagen, sein. Alternativ oder ergänzend kann das weitere Fahrzeugmerkmal auch das Muster von anderen vom Zielfahrzeug ausgehenden Signalen, wie beispielsweise den Signalformen, deren Laufzeiten und/oder deren Laufzeitdifferenzen von akustischen und/oder elektromagnetischen Signalen sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Informationsortungsparameter Positionsinformationen, die einen räumlichen Bezug zwischen den ersten Signaldaten und dem wenigstens einen Interessensbereich angeben, aufweisen. Dadurch können die zweiten Signaldaten abhängig von den Positionsinformationen und den ersten Signaldaten bewertet werden. Die zweiten Signaldaten können plausibilisiert, validiert und/oder verifiziert werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die Änderung der Fahrzeugbewegung abhängig von einer Zuverlässigkeitsgröße ist, die eine Zuverlässigkeit der zweiten Signaldaten abhängig von den Positionsinformationen und den ersten Signaldaten angibt. Dadurch kann die Sicherheit bei der Steuerung des Fahrbetriebs erhöht werden. Beispielsweise kann die Zuverlässigkeitsgröße ein Zuverlässigkeitswert sein. Beispielsweise kann ein Aufleuchten der in dem Interessensbereich liegenden Bremsleuchten des Zielfahrzeugs abhängig von dem Zuverlässigkeitswert eine Änderung der Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeug auslösen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Fahrzeugkennzeichnungsmodell in dem Bezugsfahrzeug gespeichert und/oder über eine Kommunikationsvorrichtung durch das Bezugsfahrzeug von und/oder nach außerhalb übermittelbar ist. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann von dem Bezugsfahrzeug von außerhalb abrufbar sein und/oder von dem Bezugsfahrzeug ausgehend von außerhalb abrufbar bereitgestellt werden. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann in einem Speicher des Bezugsfahrzeugs abrufbar hinterlegt sein. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann aktualisierbar sein.
Die Kommunikationsvorrichtung kann eine drahtlose Kommunikation mit einer fahrzeugfremden Einrichtung umfassen. Die fahrzeugfremde Einrichtung kann ein weiteres Bezugsfahrzeug sein, das ein derartiges Fahrzeugkennzeichnungsmodell nutzt und/oder zur Verfügung stellt. Alternativ kann die fahrzeugfremde Einrichtung ein Zielfahrzeug sein, das ein derartiges Fahrzeugkennzeichnungsmodell bereitstellt. Die fahrzeugfremde Einrichtung kann beweglich und/oder ortsfest ausgeführt sein. Die fahrzeugfremde Einrichtung kann einen Server aufweisen. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann auf dem Server hinterlegt und/oder von dem Server abrufbar sein.
Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Informationsortungsparameter einen Zusammenhang zwischen den ersten und zweiten Signaldaten angeben. Die Informationsortungsparameter können dem Zielfahrzeug angepasst sein. Dabei können die Informationsortungsparameter für eine gleiche Klasse an Zielfahrzeugen gleich sein. Auch können die Informationsortungsparameter für das einzelne Zielfahrzeug individuell, beispielsweise anhand des Kennzeichens des Zielfahrzeugs identifizierbar, sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Erfassung der zweiten Signaldaten mit den Sensordaten der Sensorvorrichtung oder mit Sensordaten einer weiteren Sensorvorrichtung erfolgt. Dadurch kann die Erfassung der zweiten Signaldaten genauer und zuverlässiger erfolgen.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der zuvor beschriebenen Merkmale vorgeschlagen. Diese Vorrichtung kann einerseits fest im Bezugsfahrzeug verbaut sein oder mobil ausgeführt sein, insbesondere insoweit, als diese wiederholt im Bezugsfahrzeug untergebracht werden kann. Die Vorrichtung kann mittels elektrischer Verbindung und/oder mittels kabelloser Verbindung mit einer die Steuerung des Fahrbetriebs des Bezugsfahrzeugs durchführenden Steuervorrichtung verbunden sein. Die Steuerung des Fahrbetriebs des Bezugsfahrzeugs kann durch optische und/oder akustische Signale an eine das Fahrzeug steuernde Vorrichtung oder Person erfolgen. Die Vorrichtung kann ein mobiles Gerät sein, über das Signale in verschiedenen Medien wie Licht, Schall und/oder Funk aufgenommen bzw. ausgebeben werden können. Die Vorrichtung kann verschiedene einzeln ladbare Computerprogramme ausführen und/oder mit dem Internet verbunden werden. Die Vorrichtung kann zur Durchführung von Telefonaten eingerichtet sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells mit den Merkmalen nach Anspruch 9 vorgeschlagen. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann von dem Bezugsfahrzeug abrufbar und/oder durch das Bezugsfahrzeug nach außen übermittelbar sein. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann in einem Speicher des Bezugsfahrzeugs und/oder in einer fahrzeugfremden Einrichtung abgespeichert sein. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann in einer Cloud hinterlegt sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aggregiert eine fahrzeugfremde Einrichtung mehrere Fahrzeugkennzeichnungsmodelle, die von verschiedenen Bezugsfahrzeugen von dem gleichen oder voneinander ähnlichen Zielfahrzeugen gewonnen und zur Verfügung gestellt wurden, zu einem repräsentativen Fahrzeugkennzeichnungsmodell, das dann in einer Cloud durch einen Server abrufbar den Bezugsfahrzeugen bereitgestellt wird. In bevorzugter Ausprägung ist das Sammeln von individuell in den Bezugsfahrzeugen bestimmten Fahrzeugkennzeichnungsmodellen, das Aggregieren zu einem Gesamtmodell und das Bereitstellen von Fahrzeugkennzeichnungsmodellen eine jährlich zu entlohnende Dienstleistung (englisch Annual Recurring Revenue und abgekürzt ARR), die die Verkehrssicherheit erheblich erhöht. Auf diese Weise werden in relativ kurzer Zeit auch von bereits seit Langem im Verkehrsraum befindlichen älteren Fahrzeugen entsprechende Fahrzeugkennzeichnungsmodelle in Form von digitalen Kopien, das bedeutet digitalen Zwillingen (englisch digital twins), erstellt und genutzt. Insbesondere wenn die gewünschte Zuverlässigkeit der Informationsortungsparameter noch nicht erreicht oder gegeben ist, kann das an die fahrzeugfremde Einrichtung übermittelte Fahrzeugkennzeichnungsmodell eine Fülle von, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung und/oder weiteren Sensorvorrichtungen gewonnenen, ersten Signaldaten und zweiten Signaldaten enthalten, die in der fahrzeugfernen Einrichtung mit dort verfügbaren weiteren Fahrzeugkennzeichnungsmodellen zu einem erheblich zuverlässigeren Fahrzeugkennzeichnungsmodell aggregiert werden.
Die Berechnung der Informationsortungsparameter kann durch Anwendung künstlicher Intelligenz erfolgen. Das Fahrzeugkennzeichnungsmodell kann durch Anwendung künstlicher Intelligenz angepasst werden. Beispielweise können die Bezugsfahrzeuge die ersten Sensordaten zusammen mit erfassten Bewegungsänderungen der Zielfahrzeuge als Trainingsdaten und/oder Evaluierungsdaten bereitstellen.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Berechnung der Informationsortungsparameter die Anwendung wenigstens eines neuronalen Netzwerks einbezieht. Die ersten und zweiten Signaldaten können Trainingsdaten des neuronalen Netzwerks bilden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das maschinenlesbare und auf wenigstens einem Computer ausführbare Anweisungen aufweist, bei deren Ausführung das Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells mit wenigstens einem der zuvor beschriebenen Merkmale abläuft.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Speichereinheit, die maschinenlesbar und durch wenigstens einen Computer zugreifbar ausgeführt ist und auf der das zuvor beschriebene Computerprogramm gespeichert ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
Figurenbeschreibung
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

1: Eine schematische Darstellung eines Bezugsfahrzeugs in einer beispielhaften Verkehrssituation.
2: Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs eines Bezugsfahrzeugs in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
3: Sensordaten eines Zielfahrzeugs in einer beispielhaften Abbildung.
4: Eine Berechnung von Interessensbereichen des Zielfahrzeugs aus 3.
5 und 6: Interessensbereiche jeweils eines weiteren Zielfahrzeugs.
7: Eine Berechnung wenigstens eines Interessensbereichs in den ersten Signaldaten.
8: Ein Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bezugsfahrzeugs in einer beispielhaften Verkehrssituation. Das Bezugsfahrzeug 10 ist beispielsweise ein Lastkraftfahrzeug 12, das sich in der Umgebung weiterer Fahrzeuge bewegt und insbesondere auf einer Fahrbahn 14 einem weiteren Lastkraftfahrzeug 15 vorausfährt und hinter einem Zielfahrzeug 16 fährt. Das Bezugsfahrzeug 10 weist wenigstens eine die vorausliegende Umgebung des Bezugsfahrzeugs 10 erfassende Sensorvorrichtung 18 und wenigstens eine die nachfolgende Umgebung des Bezugsfahrzeugs 10 erfassende weitere Sensorvorrichtung 20 auf. Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung 18 und die weitere Sensorvorrichtung 20 wenigstens eine Kamera 22 zur optischen Erfassung der Umgebung aufweisen.
2 zeigt ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs eines Bezugsfahrzeugs in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs 24 des Bezugsfahrzeugs wird zur teilautomatisierten oder vollautomatisierten Steuerung des Fahrbetriebs angewendet. Zunächst erfolgt eine Erfassung 26 von Sensordaten 28 des Zielfahrzeugs als erste Signaldaten 30 durch die Sensorvorrichtung 18 des Bezugsfahrzeugs. Anschließend erfolgt eine Berechnung 32 wenigstens eines Interessensbereichs 34, (ROI, Region of Interest) in den ersten Signaldaten 30 durch ein Fahrzeugkennzeichnungsmodell 36, das über Informationsortungsparameter 38 wenigstens einen Bereich des Zielfahrzeugs als Interessensbereich 34 abhängig von den ersten Signaldaten 30 kennzeichnet. Anschließend erfolgt eine Erfassung 40 wenigstens einer zeitlichen Änderung einer Merkmalseigenschaft als zweite Signaldaten 42 in dem Interessensbereich 34. Dann erfolgt eine Änderung 44 einer Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs abhängig von der erfassten zeitlichen Änderung der Merkmalseigenschaft in dem Interessensbereich 34.
Die Erfassung 40 wenigstens einer zeitlichen Änderung einer Merkmalseigenschaft in dem Interessensbereich 34 kann mit den Sensordaten 28 der Sensorvorrichtung 18 oder mit Sensordaten 46 einer weiteren Sensorvorrichtung 47 erfolgen. Beispielsweise können die Sensordaten 28 der Sensorvorrichtung 18 Radarsensordaten 48 eines Radarsensors und die Sensordaten 46 der weiteren Sensorvorrichtung 47 Bildaufnahmen 50 einer Kamera sein.
Die Änderung 44 der Fahrzeugbewegung ist bevorzugt abhängig von einer Zusammenhanggröße 52, die einen Zusammenhang zwischen den zweiten Signaldaten 42 und einer zeitlich damit verbundenen Änderung einer Fahrzeugbewegung des Zielfahrzeugs beschreibt.
Die Informationsortungsparameter 38 umfassen bevorzugt Positionsinformationen 54, die einen, beispielsweise räumlichen, Bezug zwischen den ersten Signaldaten 30 und dem wenigstens einen Interessensbereich 34 angeben. Bei Sensoren, die räumlich sensieren, wie beispielsweise bei raumwinkelmessenden Kameras, ist dieser Bezug im Allgemeinen ein räumlicher Bezug, während bei Signaldaten, die von anderen Sensoren stammen, dieser Bezug beispielsweise eine Übertragungszeit und/oder die zeitliche Differenz von Signalanteilen in einem Strom von Signalen sein kann. Weiterhin ist die Änderung 44 der Fahrzeugbewegung bevorzugt abhängig von einer Zuverlässigkeitsgröße 56, die eine Zuverlässigkeit der zweiten Signaldaten 42 abhängig von den Positionsinformationen 54 und den ersten Signaldaten 30 angibt.
3 zeigt Sensordaten eines Zielfahrzeugs in einer beispielhaften Abbildung. Die Sensordaten 28 des Zielfahrzeugs 16 umfassen bevorzugt eine zeitliche Abfolge von Bildaufnahmen 50 des Zielfahrzeugs 16 oder eine zeitliche Momentaufnahme des Zielfahrzeugs 16. In den ersten Signaldaten 30 werden über das Fahrzeugkennzeichnungsmodell und die dabei angewendeten Informationsortungsparameter Interessensbereiche 34 in den ersten Signaldaten 30 ausgemacht. Diese Interessensbereiche 34 werden zur Erfassung der zweiten Signaldaten gezielt überwacht. Beispielsweise sind die Interessensbereiche 34 die Bereiche der Bremsleuchten 57 des Zielfahrzeugs 16.
4 zeigt eine Berechnung von Interessensbereichen des Zielfahrzeugs aus 3. Die Interessensbereiche 34 in den ersten Signaldaten des Zielfahrzeugs werden beispielsweise ausgehend von einem Kennzeichen 58 des Zielfahrzeugs über die Informationsortungsparameter berechnet. Insbesondere weisen die Informationsortungsparameter Positionsinformationen 54 über die Lage der Interessensbereiche 34 ausgehend von dem Kennzeichen 58 auf. Die in den ersten Signaldaten enthaltene Position des Kennzeichens 58 erlaubt somit eine Berechnung der Interessensbereiche 34 über die Informationsortungsparameter.
5 und 6 zeigt Interessensbereiche jeweils eines weiteren Zielfahrzeugs. In 5 sind die die Bremsleuchten 57 umfassenden und ausgehend von einer Position des Kennzeichens 58 berechneten Interessensbereiche 34 eines weiteren Zielfahrzeugs 16 abgebildet.
In 6 sind die die Bremsleuchten 57 umfassenden und ausgehend von einer Position des Kennzeichens 58 berechneten Interessensbereiche 34 eines weiteren Zielfahrzeugs 16 abgebildet.
Alternativ oder ergänzend können die Interessensbereiche ausgehend von einer das Fahrzeugmodell oder das individuelle Fahrzeug kennzeichnenden Kontur, wie beispielsweise der Fahrzeugsilhouette 59 und/oder einem Signalmuster 61 der Fahrzeugansicht bestimmt werden. Bei sich beispielsweise miteinander in die gleiche Richtung mit annähernd gleicher Geschwindigkeit bewegendem Zielfahrzeug und Bezugsfahrzeug ist eine Silhouette dabei der Bildbereich eines Videostroms an der Grenze zwischen den sich ständig ändernden Umgebungssignaldaten und der nahezu unveränderten Ansicht des Zielfahrzeugs 16. Innerhalb dieser Silhouette kennzeichnet unter anderem das von der Ansicht des Zielfahrzeuges ausgehende Signalmuster das Fahrzeugmodell oder sogar das individuelle Fahrzeug. Das Signalmuster der Ansicht des Zielfahrzeugs wird dabei beispielsweise mittels Gradientenmethode bezüglich der Helligkeits- und/oder Farbverteilungsänderungen in der Ansicht des Zielfahrzeuges bestimmt. Beispielsweise charakterisieren die Signalmuster der Spalte zwischen den Teilen der Fahrzeughülle häufig die jeweiligen Fahrzeugmodelle, so dass diese bei großem Abstand anhand der Silhouette und bei weiterer Annäherung anhand der durch die Spalte geprägten Signalmuster identifiziert werden können. Insbesondere bei weiterer Annäherung ist dabei dank Standardisierung das Kennzeichen 58 ein weit verbreitetes Signalmuster, das sich als Maßverkörperung zur Größenbestimmung besonders gut eignet.
Beispielsweise kann die Höhe des Kennzeichens 58 über der Fahrbahn die Genauigkeit der Zusammenhangsgröße eines detektierten Fahrzeugmodells präzisieren, denn bekanntlich ist die Höhe des Kennzeichens 58 über der Fahrbahn 14 abhängig von der Beladung, die wiederum die Beschleunigungsfähigkeit eines Zielfahrzeugs 16 beeinflusst, was letztendlich einen Einfluss auf die Steuerung des Fahrbetriebs des Bezugsfahrzeugs hat.
Äquivalente Beziehungen sind auch in laufzeitmessenden Systemen feststellbar. Sendet beispielsweise die Ultraschall-Umfeldsensorik eines Zielfahrzeugs 16 mit seinen üblicher Weise mindestens drei in Richtung des Bezugsfahrzeugs gerichteten Ultraschallwandlern Schallsignaldaten aus, können mittels am Bezugsfahrzeug in zueinander räumlich beabstandet montierten empfangenden Ultraschallwandlern in den Laufzeiten beziehungsweise in den Laufzeitdifferenzen die Interessensbereiche 34 detektiert werden, um beispielsweise mittels Lateration auf räumliche Beziehungen, wie den jeweiligen Abstand und/oder Richtung, als auch auf andere Bewegungsmerkmale, wie beispielsweise die mittels Dopplerfrequenzauswertung bestimmte Relativbewegung zu schlussfolgern. Mittels der auf diese Weise bestimmten räumlichen Beziehungen können Ortsangaben, wie beispielsweise die Differenz von kommunizierten Positionen, verifiziert werden. Auf diese Weise können Fehler beispielsweise bezüglich der kommunizierten Positionen leicht erkannt und eine entsprechend geeignete Steuerung des Fahrbetriebs des Bezugsfahrzeugs vorgenommen werden. Darüber hinaus können mittels unterschiedlich ausgesandter Signalformen verschiedene Informationen kommuniziert werden, beispielsweise abhängig von den Ansteuersignalen, die das zukünftige Bewegungsverhalten des Bezugsfahrzeugs erkennbar machen.
7 zeigt eine Berechnung wenigstens eines Interessensbereichs in den ersten Signaldaten. Die Berechnung 32 des wenigstens einen Interessensbereichs 34 des Zielfahrzeugs erfolgt durch die Anwendung der Informationsortungsparameter 38 in den ersten Signaldaten 30. Die Informationsortungsparameter 38 können dabei lokal in einem Speicher 60 des Bezugsfahrzeugs gespeichert sein oder über eine Kommunikationsvorrichtung 62, insbesondere aufweisend eine drahtlose Kommunikation 64 mit einer fahrzeugfremden Einrichtung 66, beispielsweise einem Server 68, abgerufen oder/und diesem zur aggregierenden Verarbeitung bereitgestellt werden.
8 zeigt ein Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells 70 wird bevorzugt vor dem Verfahren oder während des Verfahrens zur Steuerung eines Fahrbetriebs, wie zuvor beschrieben, ausgeführt.
Zunächst erfolgt eine Bereitstellung 72 mehrerer Sensordaten 28 von Fahrzeugen als mehrere erste Signaldaten 30 und eine Bereitstellung 74 mehrerer den ersten Signaldaten 30 jeweils zugeordneter zweiter Signaldaten 42 der Fahrzeuge. Anschließend wird eine Berechnung 76 von den Zusammenhang zwischen den ersten und zweiten Signaldaten 30, 42 angebenden Informationsortungsparametern 38 aus den ersten und zweiten Signaldaten 30, 42 durchgeführt. Anschließend erfolgt ein Hinterlegen 78 der berechneten Informationsortungsparameter 38 in dem Fahrzeugkennzeichnungsmodell 36.
Die Berechnung 76 der Informationsortungsparameter 38 erfolgt bevorzugt durch Anwendung wenigstens eines neuronales Netzwerks 80 mit Trainingsdaten, die die ersten und zweiten Signaldaten 30, 42 umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019200913 A1 [0005]
DE 102009027842 A1 [0006]
DE 102020213021 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10), das sich in der Umgebung eines anderen fahrenden Zielfahrzeugs (16) bewegt, aufweisend die folgenden Schritte: Erfassung (26) von Sensordaten (28) des Zielfahrzeugs (16) als erste Signaldaten (30) durch wenigstens eine Sensorvorrichtung (18) des Bezugsfahrzeugs (10), Berechnung (32) wenigstens eines Interessensbereichs (34) in den ersten Signaldaten (30) durch ein Fahrzeugkennzeichnungsmodell (36), das über Informationsortungsparameter (38) wenigstens einen Bereich des Zielfahrzeugs (16) als Interessensbereich (34) abhängig von den ersten Signaldaten (30) kennzeichnet, Erfassung (40) wenigstens einer zeitlichen Änderung einer Merkmalseigenschaft als zweite Signaldaten (42) in dem Interessensbereich (34), Änderung (44) einer Fahrzeugbewegung des Bezugsfahrzeugs (10) abhängig von den zweiten Signaldaten (42).
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (44) der Fahrzeugbewegung abhängig von einer Zusammenhanggröße (52) ist, die einen Zusammenhang zwischen den zweiten Signaldaten (42) und einer zeitlich damit verbundenen Änderung einer Fahrzeugbewegung des Zielfahrzeugs (16) beschreibt.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenhanggröße (52) abhängig von wenigstens einem weiteren Fahrzeugmerkmal des Zielfahrzeugs (16) ist.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsortungsparameter (38) Positionsinformationen (54), die einen räumlichen Bezug zwischen den ersten Signaldaten (30) und dem wenigstens einen Interessensbereich (34) angeben, aufweisen.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung (44) der Fahrzeugbewegung abhängig von einer Zuverlässigkeitsgröße (56) ist, die eine Zuverlässigkeit der zweiten Signaldaten (42) abhängig von den Positionsinformationen (54) und den ersten Signaldaten (30) angibt.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugkennzeichnungsmodell (36) in dem Bezugsfahrzeug (10) gespeichert und/oder über eine Kommunikationsvorrichtung (62) durch das Bezugsfahrzeug (10) von und/oder nach außerhalb übermittelbar ist.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsortungsparameter (38) einen Zusammenhang zwischen den ersten und zweiten Signaldaten (30, 42) angeben.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrbetriebs (24) eines Bezugsfahrzeugs (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung (40) der zweiten Signaldaten (42) mit den Sensordaten (28) der Sensorvorrichtung (18) oder mit Sensordaten (46) einer weiteren Sensorvorrichtung (47) erfolgt.
Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells (70) zur Steuerung eines Fahrbetriebs eines Bezugsfahrzeugs (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend die Schritte Bereitstellung (72) mehrerer Sensordaten (28) von Fahrzeugen als mehrere erste Signaldaten (30), Bereitstellung (74) mehrerer den ersten Signaldaten (30) jeweils zugeordneter zweiter Signaldaten (42) der Fahrzeuge, Berechnung (76) von Informationsortungsparametern (38), die den Zusammenhang zwischen den ersten und zweiten Signaldaten (30, 42) angeben und Hinterlegen (78) der Informationsortungsparameter (38) in dem Fahrzeugkennzeichnungsmodell (36).
Verfahren zur Erstellung eines Fahrzeugkennzeichnungsmodells (70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung (76) der Informationsortungsparameter (38) die Anwendung wenigstens eines neuronalen Netzwerks (80) einbezieht.