DE102022115620A1

DE102022115620A1 - Verfahren und Assistenzsystem zur Relevanzbewertung von Umgebungsobjekten eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022115620A1
Application number: DE102022115620.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Lenk; Daniel Meissner; Alexandros Theodoridis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2023-12-28
Also published as: WO2023247354A1; CN119325437A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Assistenzsystem (10) zur Relevanzbewertung von Umgebungsobjekten (5, 6). Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug (4). In dem Verfahren werden anhand von Umgebungsdaten die einzelnen Relativbewegungen der Objekte (5, 6) relativ zu dem Kraftfahrzeug (4) bestimmt. Darauf basierend wird in Abhängigkeit von für das Kraftfahrzeug (4) vorgegebenen Fahrparametern je erfasstem Objekt (5, 6) eine jeweilige Distanz (15, 16, 18, 19) bestimmt, die zum Erreichen eines stabilen Zustands hinter dem jeweiligen Objekt (5, 6) benötigt würde.. Für die erfassten Objekte (5, 6) wird darauf basierend jeweils eine Relevanzprüfung durchgeführt, wobei das jeweilige Objekt (5, 6) als relevant oder als nicht relevant für die Führung des Kraftfahrzeugs (4) eingestuft wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Assistenzsystem zur Relevanzbewertung von Objekten in einer jeweiligen Umgebung eines entsprechend eingerichteten Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiter ein solches Kraftfahrzeug.
In heutigen Kraftfahrzeugen gibt es vielerlei Assistenzfunktionen und Systeme zum Unterstützen eines Fahrers bei der Fahrzeugführung oder zum zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs. Diese Funktionen und Systeme sind typischerweise auf eine Umgebungserkennung, also auf eine möglichst genaue Erkennung von Objekten in der jeweiligen Umgebung angewiesen. Dies gilt beispielsweise für eine längsregelnde Funktionen, wie etwa einen Abstandsregeltempomaten (englisch: Adaptive Cruise Control, ACC). Dabei müssen jedoch nicht nur Objekte erkannt werden, sondern idealerweise auch ermittelt werden, ob ein bestimmtes Objekt für die Führung des Kraftfahrzeugs bzw. eine Regelung einer entsprechenden Assistenzfunktion oder Fahrzeugeinrichtung überhaupt relevant ist oder nicht.
Es werden heutzutage zudem zunehmende Anforderungen an die Qualität und Funktionsweise entsprechender Assistenzfunktionen und Systeme ebenso wie an einen Fahr- oder Insassenkomfort gestellt. Dementsprechend sollen Objekte beispielsweise möglichst frühzeitig erkannt und gegebenenfalls als relevant eingestuft werden, um beispielsweise zu abrupte Manöver vermeiden zu können, wobei aber gleichzeitig die Qualität oder Zuverlässigkeit in Bezug auf eine Vermeidung von Fehlerkennungen oder Fehleinstufungen und entsprechend falsche oder unnötige Reaktionen verbessert werden soll. Ein Ansatz, um dies zu ermöglichen, könnte prinzipiell darin bestehen, den Relevanzbereich, innerhalb dessen Objekte als relevant eingestuft werden, zu vergrößern. Dies kann jedoch Nachteile mit sich bringen, wie etwa eine eingeschränkte Performance, also Genauigkeit und Zuverlässigkeit, insbesondere in städtischen Gebieten, auf kurvigen Landstraßen sowie allgemein in relativ komplexen Verkehrssituationen, sowie eine limitierte Skalierbarkeit für neue Funktionen, insbesondere der Automatisierungsgrade Level 2 und höher. So steht einer entsprechenden Erweiterung des Anwendungs- oder Nutzungsgebietes, also der sogenannten ODD (englisch: Operational Design Domain) oftmals eine erhöhte falschpositiv-Rate in größeren Entfernungen sowie eine erhöhte falsch-negativ-Rate im Nahbereich entgegen. Es besteht also weiterhin Bedarf für Verbesserungen.
Als einen Ansatz beschreibt die DE 10 2009 006 747 A1 ein Umfeldbewertungssystem zur Bewertung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeugs im Hinblick auf die Relevanz der Objekte als Zielobjekte für ein Warn-Steuer- oder Regelsystem des Fahrzeugs. Darin wird in einem ersten Schritt jedes erfasste Objekt bezüglich seiner lateralen Relevanz und getrennt davon bezüglich seiner longitudinalen Relevanz für das eigene Fahrzeug bewertet. In einem zweiten Schritt wird für jedes erfasste Objekt eine Gesamtrelevanz aus seiner lateralen Relevanz und seiner longitudinalen Relevanz berechnet. In einem dritten Schritt wird das erfasste Objekt mit der maximalen Gesamtrelevanz als einziges Zielobjekt für das eigene Fahrzeug ausgewählt. Auf diese Weise kann eine vorausschauende und eindeutige Auswahl eines Zielobjekts auch aus mehreren erfassten Objekten sichergestellt werden.
Für die Implementierung von Assistenzfunktionen oder Systemen wird oftmals ein Fahrschlauch, der auch als Fahrkorridor bezeichnet wird, des jeweiligen Kraftfahrzeugs betrachtet. Dazu offenbart die DE 10 2013 015 028 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges, wobei ein Fahrschlauch, innerhalb welchem sich das Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit fortbewegen wird, prädiziert und eine Fahrzeugumgebung erfasst wird. Dabei wird der Fahrschlauch derart prädiziert, dass er sich in Fahrtrichtung mit zunehmender räumlicher und/oder zeitlicher Entfernung von einer momentanen Fahrzeugposition verjüngt. Es wird dann eine Relevanz eines in der vorausliegenden Fahrzeugumgebung erfassten Objektes in Abhängigkeit der Position ermittelt, die das Objekt relativ zu dem Fahrschlauch momentan einnimmt oder in naher Zukunft voraussichtlich einnehmen wird. In Abhängigkeit der ermittelten Relevanz des Objektes für das Fahrzeug wird dann entschieden, ob eine automatische Einleitung einer Maßnahme zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung zugelassen werden soll.
Mit dem Überwachen eines Umfeldes eines Fahrzeugs befasst sich auch die DE 10 2013 200 409 A1 . Das dortige Verfahren umfasst ein Einlesen eines Abstandsbilds bezüglich des Umfelds, wobei das Abstandsbild eine Mehrzahl von Abstandswerten umfasst. Diese Abstandswerte repräsentieren ein Ergebnis einer Mehrzahl unter Verwendung eines Sensors zur Stereo-Bild-Erfassung durchgeführten Abstandsmessungen bezüglich des von dem Sensor erfassten Umfelds des Fahrzeugs. Weiter umfasst das Verfahren ein Erkennen eines in dem Umfeld befindlichen Hindernisses unter Verwendung von in einem ausgewählten Ausschnitt des Abstandsbilds enthaltenen Abstandswerten. Weiter wird eine Anzahl und Qualität von relevanten Abstandswerten ermittelt, die in dem Ausschnitt enthaltene Abstandswerte repräsentieren, die dem Hindernis zugeordnet werden können. Schließlich wird ein Wert eines Existenzmaßes für eine Existenz des Hindernisses basierend auf der Anzahl und Qualität der relevanten Abstandswerte bestimmt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Erkennung von für eine Fahrzeugführung relevanten Objekten zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in der Figur offenbart.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Relevanzbewertung von Objekten in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs angewendet werden. In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Umgebungsdaten erfasst, die in einer jeweiligen Umgebung des Kraftfahrzeugs befindliche Objekte angeben oder charakterisieren. Die Umgebungsdaten können insbesondere mittels einer Umgebungssensorik des jeweiligen Kraftfahrzeugs aufgenommenen werden oder aufgenommen sein. Ebenso können die Umgebungsdaten beispielsweise von anderen Verkehrsteilnehmern und/oder einer verkehrsüberwachenden Infrastruktur oder dergleichen stammen und dann etwa über eine Car2X-, WLAN- oder Mobilfunkdatenverbindung oder dergleichen erfasst werden bzw. erfasst worden sein. Das Erfassen dieser Umgebungsdaten kann im vorliegenden Sinne deren Empfangen oder Abrufen über eine entsprechende Schnittstelle oder von einem Datenspeicher oder auch deren Aufnehmen mittels einer entsprechenden Umgebungssensorik bedeuten oder umfassen.
Die Objekte können im vorliegenden Sinne insbesondere andere Verkehrsteilnehmer, wie etwa andere Fahrzeuge, die auch als Fremdfahrzeuge bezeichnet werden können, sein oder umfassen.
Die Umgebung, in der sich diese Objekte befinden bzw. in der diese Objekte erfasst oder erkannt werden bzw. wurden, kann insbesondere ein dem Kraftfahrzeug in dessen Fahrtrichtung vorausliegender Bereich sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die einzelnen Relativbewegungen, insbesondere die Relativgeschwindigkeiten oder auch die Relativbeschleunigungen, der Objekte relativ zu dem Kraftfahrzeug, die bezüglich des Kraftfahrzeugs bestimmt. Dazu können bei je nach Art der Umgebungsdaten beispielsweise entsprechende Daten oder Angaben aus diesen entnommen oder berechnet werden. Die Relativbewegungen der Objekte können hier also Objekt individuell bestimmt werden. Ebenso können dabei auch die jeweils aktuellen Positionen der Objekte, etwa relativ zu dem Kraftfahrzeug oder in einem vorgegebenen, insbesondere weltfesten Koordinatensystem, ermittelt werden. Ebenso kann jeweils die Position und die Eigenbewegung, also insbesondere die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung oder auch die Beschleunigung, des Kraftfahrzeugs, beispielsweise bezogen auf das vorgegebene Koordinatensystem, ermittelt oder abgerufen werden, beispielsweise über ein Bordnetz oder von einem entsprechenden Steuergerät oder Sensor des Kraftfahrzeugs oder dergleichen.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darauf basierend unter Berücksichtigung, also in Abhängigkeit von für das Kraftfahrzeug vorgegebenen Fahrparametern je erfasstem Objekt eine jeweilige, also objektindividuelle Distanz bestimmt, also berechnet, die zum Erreichen eines stabilen Zustands des Kraftfahrzeugs hinter dem jeweiligen Objekt benötigt würde. Diese Distanz kann also benötigt werden, wenn das jeweilige Objekt als Vorausobjekt angenommen wird bzw. das Kraftfahrzeug diesem Objekt hinterherfährt bzw. sich hinter diesem Objekt positioniert. Die hier bestimmte Distanz kann insbesondere eine räumliche Distanz, also eine Strecke, sein. Ebenso kann die Distanz eine zeitliche Distanz, also als Zeit oder Dauer sein. Diese beiden Möglichkeiten können hier als effektiv äquivalent betrachtet werden, da die Strecke und die korrespondierende Zeit über die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und die Fahrparameter bzw. vorgegebene Sicherheitskriterien fest miteinander verknüpft sind und somit ineinander umgerechnet werden können. Es könnte also beispielsweise zunächst eine zum Erreichen des stabilen Zustands benötigte Zeit bestimmt und diese dann in die korrespondierende räumliche Distanz umgerechnet werden, die dann gegebenenfalls für einen oder mehr weitere Datenverarbeitungsschritte verwendet werden kann. Die hier bestimmte Distanz kann beispielsweise eine Mindestdistanz sein, also eine Strecke, die zum Erreichen des stabilen Zustands unter Berücksichtigung der vorgegebenen Fahrparametern bzw. der vorgegebenen Sicherheitskriterien zumindest voraussichtlich mindestens benötigt wird. Ebenso kann die bestimmte Distanz beispielsweise eine Mindestzeit sein, also eine Zeit bzw. Dauer, die zum Erreichen des stabilen Zustands unter Berücksichtigung der vorgegebenen Fahrparametern bzw. der vorgegebenen Sicherheitskriterien zumindest voraussichtlich mindestens benötigt wird. Dabei kann beispielsweise von einer gleichbleibenden Eigenbewegung des jeweiligen Objekts ausgegangen oder beispielsweise eine voraussichtliche oder wahrscheinliche Bewegung des jeweiligen Objekts mittels eines entsprechenden vorgegebenen Bewegungsmodells simuliert werden oder dergleichen.
Ebenso können die anderen vorliegend genannten Distanzen, Entfernungen und/oder Bereiche als räumliche Größen oder als korrespondierende zeitliche Größen aufgefasst werden.
Die vorgegebenen Parameter können beispielsweise Intervalle, Durchschnittswerte, in der jeweiligen Situation zu erwartende Werte und/oder Grenzwerte für einen oder mehrere die Bewegung des Kraftfahrzeugs beeinflussende oder begrenzende Größen angeben. Durch die vorgegebenen Parameter kann angegeben sein oder berücksichtigt werden, welche Bewegung oder Bewegungsveränderung des Kraftfahrzeugs technisch möglich, sicher, komfortabel oder gewünscht ist. Die vorgegebenen Parameter können beispielsweise einen maximalen Ruck, eine maximale Beschleunigung, eine maximale Verzögerung, eine maximale Gierrate, eine Soll- oder Zielgeschwindigkeit, einen Sicherheitsabstand oder einen gewünschten Abstand zu dem jeweiligen Objekt und/oder dergleichen mehr spezifizieren. Eine Soll- oder Zielgeschwindigkeit kann hier beispielsweise eine lokal zulässige Höchst- oder Mindestgeschwindigkeit, eine von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs für eine Geschwindigkeitsregelanlage des Kraftfahrzeugs eingestellte Wunschgeschwindigkeit, eine von einem System zur Längsführung des Kraftfahrzeugs bestimmte oder angepeilte Geschwindigkeit in der jeweiligen Situation oder dergleichen sein.
Ein stabiler Zustand kann beispielsweise dann erreicht sein, wenn sich ein Abstand des Kraftfahrzeugs zu dem jeweiligen Objekt nicht weiter verkleinert, also gleich bleibt oder größer wird, das Kraftfahrzeug, insbesondere bei gegebenem Sicherheits- oder Mindestabstand bzw. vorgegebenen Wunschabstand zu dem jeweiligen Objekt, die gleiche Geschwindigkeit wie das jeweilige Objekt oder eine geringere Geschwindigkeit als das Objekt aufweist, keinerlei aktive Steuer- oder Regeleingriffe in die Längsführung des Kraftfahrzeugs notwendig sind, um eine Kollision mit des Kraftfahrzeugs mit dem jeweiligen Objekt zu vermeiden oder dergleichen mehr. Mit anderen Worten kann ein stabiler Zustand im vorliegenden Sinne also dann gegeben sein, wenn das Kraftfahrzeug seinen dann angegebenen Bewegungszustand sicher beibehalten kann.
Die genannte wenigstens eine objektindividuelle Distanz kann als räumliche Distanz s beispielsweise berechnet werden als Summe aus einem vorgegebenen Distanzoffset als erstem Summanden, dem Produkt aus einer vorgegebenen Zeitkonstante und der jeweiligen Soll- oder Zielgeschwindigkeit als zweitem Summanden und der für ein gegebenenfalls zum Erreichen des stabilen Zustands durchzuführendes Bremsmanöver benötigten Distanz als drittem Summanden. Dies kann beispielsweise durch den folgenden Zusammenhang ausgedrückt werden: $s = a + b \cdot MIN (v_{ego}, v_{target}) + c \cdot v_{rel}^{2}$
wobei a, b, c vorgegebene Parameter, v_ego die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, v_target die Geschwindigkeit des jeweiligen Objekts, MIN das Minimum davon und v_rel die Relativgeschwindigkeit von Kraftfahrzeug und jeweiligem Objekt sind, wobei MIN(v_ego, v_target) die Soll- oder Zielgeschwindigkeit repräsentieren kann. Primär korrespondiert dabei der mittlere Term mit der oben genannten Zeit, die zum Erreichen des stabilen Zustands hinter dem jeweiligen Objekt benötigt wird. Der erste Term kann als Distanzoffset aufgefasst werden. Der letzte Term korrespondiert mit der Distanz, die für eine Bremsung zum Erreichen des stabilen Zustands benötigt wird. Je nach vorgegebener Parametrierung, also vorgegebenen Werten der Parameter a, b, c können damit unterschiedliche Distanzen berechnet werden. Die Distanz kann beispielsweise die Bewegung des Kraftfahrzeugs in der jeweiligen Zeit oder auch einen vorgegebenen Minimal- oder Sicherheitsabstand bzw. einen von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs eingestellten Wunschabstand zu dem jeweiligen Objekt umfassen oder berücksichtigen. Beispielsweise kann die Distanz also die von dem Kraftfahrzeug in der jeweiligen Zeit voraussichtlich zurückgelegte Strecke berücksichtigen oder umfassen. Dabei kann allerdings auch die Geschwindigkeit, mit der sich das jeweilige Objekt gegebenenfalls bewegt, und ein sich dann ergebender zusätzlicher für Manöver des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehender Raum berücksichtigt werden. Die wenigstens eine Distanz kann unter einer oder mehreren vorgegebenen Annahmen oder Randbedingungen, welche die ODD für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. ein darauf basierendes Assistenzsystem bestimmen, berechnet werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren nur dann wie beschrieben angewendet wird, wenn sich das jeweilige Objekt nicht aktiv auf das Kraftfahrzeug zubewegt, sich das Kraftfahrzeug nicht in einem vollständig manuellen Betriebsmodus befindet oder dergleichen. Ebenso kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass das Kraftfahrzeug nicht aktiv auf das jeweilige Objekt zu beschleunigt. Ebenso können beispielsweise zunächst die korrespondierende objektindividuelle Zeit bzw. - etwa mit entsprechenden unterschiedlichen Parametrierungen - mehrere objektindividuelle Zeiten bestimmt werden. Diese kann bzw. können dann in die beschriebene räumliche Distanz bzw. die beschriebenen räumlichen Distanzen umgerechnet werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die erfassten Objekte auf Basis der jeweiligen wenigstens einen objektindividuellen Distanz jeweils eine Relevanzprüfung durchgeführt, wobei das jeweilige Objekt als relevant oder als nicht relevant für die Führung des Kraftfahrzeugs eingestuft wird. Beispielsweise kann ein Objekt dann, wenn dessen aktuelle Entfernung zu dem Kraftfahrzeug höchstens so groß wie die bzw. eine für dieses Objekt bestimmte Distanz ist, als relevant eingestuft werden. Andernfalls, wenn also das Objekt weiter als die bzw. eine für dieses Objekt bestimmte Distanz von dem Kraftfahrzeug entfernt ist, kann das Objekt als nicht relevant eingestuft werden. Die Distanz kann also als Schwellenwert für die Relevanz des jeweiligen Objekts oder als Basis zum Bestimmen oder Festlegen eines solchen Schwellenwertes verwendet werden.
Durch die vorliegende Erfindung können auch bei einer Vielzahl von erfassten Objekten die tatsächlich relevanten Objekte besonders einfach, aufwandsarm und zuverlässig bestimmt bzw. nachverfolgt werden. Dabei können durch die individuelle Betrachtung im Vergleich zu bisherigen Ansätzen auch besonders weit von dem Kraftfahrzeug entfernte Objekte bereits als relevant oder als nicht relevant eingestuft werden, ohne die eingangs beschriebenen Probleme einer Erweiterung des Relevanzbereiches in Kauf zu nehmen. Zudem kann hier durch die Einstellbarkeit über die Zeit die Relevanzbeschreibung je Objekt im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen besser an eine erweiterte ODD bzw. neue Funktionen oder Anwendungen angepasst werden. Durch die vorliegende Erfindung können sowohl erhöhte Qualitäts- als auch Komfortanforderungen erfüllt werden wie an anderer Stelle näher erläutert ist.
In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird bei dem Bestimmen der jeweiligen Distanz auch ein vorgegebener maximal möglicher oder maximal zulässiger Ruck des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Der Ruck ist im vorliegenden Sinne die Ableitung bzw. Änderung der Beschleunigung. Dadurch kann also berücksichtigt werden, wie schnell eine aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeugs abgebaut werden kann. Der maximal zulässige Ruck kann beispielsweise ein vorgegebener Maximalwert sein oder ein unter Berücksichtigung bzw. in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsbedingungen und/oder Umgebungsbedingungen technisch oder unter Einhaltung vorgegebener Sicherheitskriterien maximal möglicher Ruck sein. Ebenso kann der maximal mögliche oder zulässige Ruck durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs eingestellt sein. Durch die hier vorgeschlagene Berücksichtigung des Rucks kann die jeweilige Distanz besonders genau oder detailliert bestimmt werden. Dies kann letztlich eine besonders genaue und zuverlässige Relevanzeinstufung ermöglichen.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Relevanz für alle erfassten Objekte bestimmt. Es wird auch ein Fahrschlauch bzw. Fahrkorridor, in dem sich das Kraftfahrzeug voraussichtlich bewegen wird, vorhergesagt bzw. abgeschätzt. Es werden dann nur solche der erfassten Objekte, die als relevant eingestuft wurden und sich in dem Fahrschlauch befinden, als relevante, also gegebenenfalls zu berücksichtigende Objekte für wenigstens eine vorgegebene Fahrassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs ausgegeben oder markiert Dabei können Objekte außerhalb des Fahrschlauches beispielsweise als für die Fahrassistenzfunktion nicht relevant, also nicht zu berücksichtigen eingestuft werden. Dies kann beispielsweise zumindest für Objekte außerhalb des Fahrschlauchs gelten, für die keine Bewegung in den Fahrschlauch vorhergesagt wird. Innerhalb des Fahrschlauchs befindliche Objekte können als für die Fahrassistenzfunktion relevant, also als durch die Fahrassistenzfunktion - zumindest potenziell - zu berücksichtigen eingestuft werden. Eine solche Fahrassistenzfunktion kann beispielsweise ein Abstandsregeltempomat (ACC) oder dergleichen sein. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise der Rechenaufwand für die Fahrassistenzfunktion zum Auswählen eines Ziel- oder Regelobjekts für die Fahrassistenzfunktion reduziert werden. Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren dann beispielsweise auch eine effektive Anwendung einer entsprechenden Assistenzfunktion mittels eines eingebetteten Systems, also entsprechend begrenzten Hardwareressourcen, zuverlässig und robust sowie besonders latenzarm unterstützen bzw. ermöglichen.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Bestimmen der wenigstens einen Distanz, für die erfassten Objekte jeweils eine erste Distanz und jeweils eine größere zweite Distanz zu bestimmen. Die erste Distanz ergibt sich dabei als Minimaldistanz zum sicheren Führen des Kraftfahrzeugs, also als minimal zum Erreichen des stabilen Zustands ohne Kollision notwendige Distanz. Die erste Distanz kann beispielsweise unter Verwendung der obigen Formel mit einer vorgegebenen ersten Parametrierung bestimmt werden. Die zweite Distanz, die hier auch als Maximal- oder Komfortdistanz bezeichnet werden kann, ergibt sich hingegen bei einer im Vergleich dazu komfortableren Fahrzeugführung. Mit anderen Worten können zum Bestimmen der zweiten Distanz beispielsweise ein kleinerer Ruck, eine geringere Beschleunigung oder Verzögerung, geringere Kräfte, eine kleinere Gierrate und/oder dergleichen angenommen oder zugrunde gelegt werden. Die zweite Distanz kann beispielsweise mittels der obigen Formel unter Verwendung einer vorgegebenen zweiten Parametrierung bestimmt werden. In der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird für die Relevanzprüfung dann die erste Distanz, die zweite Distanz oder eine dazwischenliegende Distanz verwendet. Mit anderen Worten definieren also die erste Distanz und die zweite Distanz Grenzen eines geschlossenen, also diese Grenzen einschließenden Intervalls, wobei die letztlich für die Relevanzeinstufung bzw. Relevanzprüfung, also etwa als der entsprechende Schwellenwert, verwendete Distanz Teil dieses Intervalls ist. Welche Distanz tatsächlich als Schwellenwert für die Relevanz verwendet wird, kann vorgegeben sein oder dynamisch bestimmt werden, beispielsweise je nach Situation, Anwendungsfall oder individuellen Anforderungen oder Zielvorgaben für die jeweilige Anwendung der vorliegenden Erfindung. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann zum einen sichergestellt werden, dass Objekte, deren Abstand zu dem Kraftfahrzeug geringer als die erste Distanz ist, für die also eine Kollisionsgefahr besteht, stets als relevant eingestuft werden. Zum anderen kann die zweite Distanz die Anzahl und Entfernung der potenziell als relevant eingestuften Objekte begrenzt werden. Dadurch kann ein entsprechender Datenverarbeitungsaufwand ebenso begrenzt werden. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass Objekte, die weiter als die zweite Distanz von dem Kraftfahrzeug entfernt sind, typischerweise für die Führung des Fahrzeugs unberücksichtigt bleiben können, ohne eine Komfort- oder Sicherheitseinbuße in Kauf zu nehmen.
In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Fahrschlauch bzw. Fahrkorridor, in dem sich das Kraftfahrzeug voraussichtlich bewegen wird, vorhergesagt bzw. abgeschätzt. Weiter wird dann eine Qualität, also bei beispielsweise eine Präzision, Sicherheit oder Konfidenz, dieser Abschätzung bestimmt. Darauf basierend wird auch eine dritte Distanz bestimmt, die bei geringerer Qualität der Abschätzung des Fahrschlauches kleiner und bei höherer Qualität der Abschätzung des Fahrschlauches größer ist bzw. wird. Wenn diese qualitätsbasierte dritte Distanz kleiner als die erste Distanz ist, wird ein Objekt nur als relevant eingestuft, wenn dessen Entfernung von dem Kraftfahrzeug höchstens der ersten Distanz entspricht. Mit anderen Worten wird hier also auch bei sehr geringer oder schlechter Qualität der Abschätzung des Fahrschlauches, die zu einer unterhalb der ersten Distanz liegenden dritten Distanz führen würde, die erste Distanz als Minimaldistanz für die Relevanzprüfung eingehalten. Somit können entsprechend nahe Objekte zuverlässig als relevant eingestuft werden, was zu einer verbesserten Sicherheit beitragen kann. Wenn die qualitätsbasierte dritte Distanz größer als die zweite Distanz ist, wird ein Objekt nur als relevant eingestuft, wenn dessen Entfernung von dem Kraftfahrzeug höchstens der zweiten Distanz entspricht. Mit anderen Worten wird hier also der Relevanzbereich auch dann auf die zweite Distanz beschränkt, wenn die Abschätzung des Fahrschlauches besonders genau und zuverlässig bzw. sicher ist und somit gegebenenfalls auch in über die zweite Distanz hinausgehender Entfernung gegebenenfalls mit entsprechend großer Konfidenz bekannt sein kann, welche Objekte sich in dem Fahrschlauch des Kraftfahrzeugs befinden. Dadurch kann der entsprechende Datenverarbeitungsaufwand, beispielsweise zum Nachverfolgen entsprechend vieler Objekte, begrenzt oder reduziert werden, wobei aufgrund der entsprechend großen Entfernung von Objekten, die weiter als die zweite Distanz von dem Kraftfahrzeug entfernt sind und demnach nicht als relevant eingestuft werden, weder eine signifikante Komforteinbuße noch eine signifikante Sicherheitseinbuße in Kauf genommen werden muss.
Wenn die qualitätsbasierte dritte Distanz zwischen der ersten Distanz und der zweiten Distanz liegt, wird ein Objekt nur als relevant eingestuft, wenn dessen Entfernung von dem Kraftfahrzeug höchstens der dritten Distanz entspricht. Mit anderen Worten definiert dann also die qualitätsbasierte dritte Distanz den Relevanzbereich. Dies bedeutet, dass die dritte Distanz in der Relevanzprüfung als Schwellenwert verwendet wird, wenn sie in dem durch die erste Distanz und die zweite Distanz gebildeten bzw. definierten oder begrenzten Intervall liegt. Wenn die qualitätsbasierte dritte Distanz hingegen außerhalb dieses Intervalls liegt, wird dessen nächstliegende Intervallgrenze, also entweder die erste Distanz oder die zweite Distanz, in der Relevanzprüfung als Schwellenwert verwendet. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können sowohl besonders hohe Qualitäts- und Performanceanforderungen als auch besonders hohe Komfortanforderungen an Assistenzfunktionen und Systeme zum assistierten oder zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs erfüllt werden.
Die Abschätzung des Fahrschlauches kann beispielsweise einer Abschätzung eines in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorausliegenden Fahrbahnverlaufs entsprechen oder diesen Fahrbahnverlauf berücksichtigen. Es kann hier also die dritte Distanz als zusätzliche Distanz eingeführt werden, welche auf der Qualität der Schätzung des Fahrschlauches und damit einhergehend auf der Qualität der verfügbaren, den Fahrbahnverlauf charakterisierenden oder schätzenden Inputs beruht. Solche Inputs können beispielsweise Mess- oder Sensordaten einer, insbesondere multimodalen, Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs, Trajektorien oder Bewegungs- bzw. Steuerdaten von Fremdfahrzeugen, Kartendaten und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen.
Die Qualität der Schätzung des Fahrschlauches kann beispielsweise die Unsicherheiten dieser Inputs berücksichtigen, sodass größere Unsicherheiten zu einer geringeren Qualität führen. Diese Qualität kann im vorliegenden Sinne als Güte der Prädiktion des Fahrschlauches, also des Bereiches, den das Kraftfahrzeug befahren wird, aufgefasst werden. Diese Qualität kann beispielsweise dann besonders gering sein und zu einer entsprechend geringen dritten Distanz führen, wenn der Fahrschlauch allein basierend auf dem aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs geschätzt wird. In einem solchen Fall kann durch die Verwendung der ersten Distanz als Schwellenwert für die Relevanzprüfung dann aber dennoch sichergestellt werden, dass entsprechend nahe, aber gegebenenfalls weiter als die dritte Distanz von dem Kraftfahrzeug entfernte erfasste Objekte als relevant eingestuft werden, sodass sie beispielsweise in einer entsprechenden Steuerung oder Regelung berücksichtigt werden können. Für das Bestimmen der Qualität der Fahrschlauchschätzung kann beispielsweise eine Erkennbarkeit einer Fahrbahnbegrenzung, eine Auflösung oder ein Detailgrad einer Karte, eine Lokalisierungsgenauigkeit von Trajektorien anderer Verkehrsteilnehmer und/oder dergleichen mehr verwendet oder berücksichtigt werden. Ebenso kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass die Unsicherheit der entsprechenden Messungen mit zunehmender Entfernung von dem Kraftfahrzeug zunehmen kann bzw. typischerweise zunimmt, sich ein Fehler in größerer Entfernung stärker auswirken kann, sich also eine größere Fehlerwirkung in größerer Entfernung ergeben kann, und/oder dergleichen mehr. Ebenso können beispielsweise Widersprüche oder einen geringeren statistischen Zusammenhang anzeigende Kovarianzen verschiedener Inputs zu einer schlechteren Qualität führen bzw. eine schlechte Qualität bedeuten. Die dritte Distanz kann jeweils objektindividuell oder bereichsweise oder global, also für alle Objekte gleichermaßen geltend, bestimmt werden. Letzteres kann mit besonders geringem Datenverarbeitungsaufwand realisiert werden, während die ersteren Möglichkeiten eine besonders robuste Relevanzprüfung ermöglichen kann, beispielsweise wenn verschiedene Abschnitte des Fahrschlauchs mit unterschiedlichen Qualitäten oder Genauigkeiten abgeschätzt wurden.
In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die Qualität der Fahrschlauchschätzung entfernungsabhängig bestimmt. Als die dritte Distanz wird dann diejenige Distanz verwendet, bei der ein vorgegebener Qualitätsschwellenwert unterschritten wird. Mit anderen Worten kann also die Qualität der Fahrschlauchschätzung mit zunehmender Entfernung von dem Kraftfahrzeug, also mit entsprechend größerem Vorhersagehorizont abnehmen. Der Qualitätsschwellenwert kann insbesondere für eine Standardabweichung der Qualität, der Abschätzung des Fahrschlauches und/oder der dafür verwendeten Inputs, also Daten oder Messungen vorgegeben sein. Ebenso kann der Qualitätsschwellenwert beispielsweise für eine Faltung der Abschätzung des Fahrschlauches mit einer Unsicherheit der Objekterfassung vorgegeben sein. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann insbesondere dann, wenn die dritte Distanz zwischen der ersten Distanz und der zweiten Distanz liegt, eine besonders robuste und zuverlässige Bestimmung der relevanten Objekte erreicht oder ermöglicht werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, dass bezüglich eines erfassten Objekts bereits ein stabiler Zustand des Kraftfahrzeugs erreicht, also gegeben ist, der von dem Kraftfahrzeug in Richtung dieses Objekts erstreckte Relevanzbereich, innerhalb dessen Objekte als relevant eingestuft werden, auf eine vorgegebene Standarddistanz oder die aktuelle Distanz zu dem jeweiligen Objekt begrenzt. Eine solche Standarddistanz kann beispielsweise fest oder dynamisch vorgegeben sein, etwa in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einer Beschaffenheit der lokalen Fahrbahnoberfläche oder dergleichen. Durch die vorgegebene Standarddistanz kann sichergestellt werden, dass stets Objekte als relevant eingestuft werden, die ein Kollisionsrisiko repräsentieren oder beispielsweise einen Notbremseingriff erfordern können oder dergleichen. Ebenso kann die vorgegebene Standarddistanz eine von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs vorgegebene Wunschdistanz sein. Ein stabiler Zustand bezüglich eines Objekts kann bei dessen Erfassung beispielsweise dann bereits gegeben sein, wenn sich das Objekt in wenigstens einem vorgegebenen Mindestabstand zu dem Kraftfahrzeug befindet und sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Kraftfahrzeug in die gleiche Fahrtrichtung wie das Kraftfahrzeug bewegt oder sich von dem Kraftfahrzeug entfernt. In einem solchen Zustand und einer solchen Position kann ein Objekt beispielsweise dann erstmalig erfasst werden, wenn es in diesem Zustand und in diese Position in einen von dem Kraftfahrzeug befahrenen Fahrstreifen einschert oder dergleichen. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann in solchen Fällen der Relevanzbereich besonders einfach und aufwandsarm festgelegt werden, was eine entsprechend einfache und aufwandsarme Relevanzprüfung ermöglichen kann.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden als relevant eingestufte Objekte erst ab einer Abwahl- oder Verwerfungsdistanz als nicht mehr relevant eingestuft, die größer ist als die Distanz, bis zu der die Objekte als relevant eingestuft würden. Die Verwerfungsdistanz kann jeweils objektindividuell bestimmt werden. Die Verwerfungsdistanz kann also beispielsweise abhängig sein von der Relativbewegung und/oder Relativposition des jeweiligen Objekts bezüglich des Kraftfahrzeugs. Ebenso kann die Verwerfungsdistanz beispielsweise um einen vorgegebenen Betrag oder Prozentsatz größer sein als die Distanz, bis zu der das jeweilige Objekt als relevant eingestuft wurde. Ebenso kann zum Bestimmen der jeweiligen Verwerfungsdistanz eine weitere Parametrierung der obigen Formel für die Distanz vorgegeben sein. Dadurch, dass die Verwerfungsdistanz stets größer sein kann als die größte Relevanzdistanz, bis zu der das jeweilige Objekt als relevant eingestuft würde, also als der jeweilige Relevanzbereich, kann eine inkonsistente, häufig und schnell wechselnde Einstufung eines Objekts vermieden werden, wenn sich dieses im Bereich der größten Relevanzdistanz, also am von dem Kraftfahrzeug entfernten Ende des Relevanzbereiches befindet. Das hier vorgeschlagene Verhalten kann also als eine Art Hysterese verstanden werden, bei der ein Objekt, dass sich in der maximalen Entfernung zu dem Kraftfahrzeug, die noch zu einer Einstufung als relevant führen würde, befindet noch weiter, nämlich mindestens bis zur Verwerfungsdistanz von dem Kraftfahrzeug entfernen muss, bevor es als nicht mehr relevant eingestuft wird. Nähert sich dieses Kraftfahrzeug dann wieder bis unter die Verwerfungsdistanz an, wird es hingegen nicht sofort wieder als relevant eingestuft, sondern erst dann, wenn es die maximale Relevanzdistanz erreicht oder unterschreitet, also in den Relevanzbereich eintritt. Dadurch kann eine robuste und konsistente Steuerung oder Regelung von Funktionen oder Systemen auf Basis der als relevant eingestuften Objekte ermöglicht werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem weist eine - in Hardware und/oder Software realisierte - Schnittstelle zum Erfassen von Umgebungsdaten, die Positionen und Relativbewegungen von Objekten angeben, eine Prozesseinrichtung, wie etwa einen Mikrochip, Mikroprozessor oder Mikrocontroller oder dergleichen, und einen damit gekoppelten computerlesbaren Datenspeicher auf. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem ist zum, insbesondere automatischen, Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann in dem Datenspeicher ein entsprechendes Betriebs- oder Computerprogramm gespeichert sein, das die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Verfahrensschritte, Maßnahmen oder Abläufe oder entsprechende Steueranweisungen codiert oder implementiert. Dieses Betriebs- oder Computerprogramm kann dann mittels der Prozesseinrichtung ausgeführt werden bzw. ausführbar sein, um das entsprechende Verfahren auszuführen oder dessen Ausführung zu bewirken. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem kann beispielsweise als Steuergerät für ein Kraftfahrzeug oder dergleichen ausgestaltet sein.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das eine Umgebungssensorik zum Erfassen von Objekten in einer jeweiligen Umgebung des Kraftfahrzeugs, also zum Aufnehmen entsprechender Umgebungsdaten, und ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem aufweist. Ebenso kann das Kraftfahrzeug wenigstens eine weitere Assistenzeinrichtung aufweisen, die ihre Funktion basierend auf den als durch das erfindungsgemäße Assistenzsystem als relevant eingestuften Objekten ausübt oder erfüllt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Kraftfahrzeug sein oder diesem entsprechen.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein 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.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Bestimmung von für eine Fahrzeugführung relevanten Umgebungsobjekten.
Verschiedene Assistenzfunktionen und Systeme von Fahrzeugen können als Datenbasis bzw. Input verwenden oder berücksichtigen, welche in einer jeweiligen Fahrzeugumgebung vorhanden Objekte für die Fahrzeugführung tatsächlich relevant sind, beispielsweise aufgrund ihrer Positionen und Relativbewegungen. Dazu zeigt 1 eine ausschnittweise schematische Übersichtsdarstellung einer Verkehrsszene auf einer Straße 1. Die Straße 1 umfasst einen Fahrstreifen 2 und einen Nachbarfahrstreifen 3, die hier beide für dieselbe Fahrtrichtung vorgesehen sein können. Auf dem Fahrstreifen 2 bewegt sich ein Kraftfahrzeug 4 in einem gewissen Abstand hinter einem Vorausfahrzeug 5. In gleicher Fahrtrichtung wie das Kraftfahrzeug 4 und das Vorausfahrzeug 5 bewegt sich auf dem Nachbarfahrstreifen 3 ein weiteres Fremdfahrzeug, das hier als Nebenfahrzeug 6 bezeichnet wird.
Das Kraftfahrzeug 4 weist eine Umgebungssensorik 7 zum Erfassen von Objekten in der jeweiligen, insbesondere in Fahrtrichtung vorausliegenden, Umgebung auf. Mittels dieser Umgebungssensorik 7 können hier als solche Objekte insbesondere das Vorausfahrzeug 5 und das Nebenfahrzeug 6 erfasst werden. Basierend auf entsprechenden durch die Umgebungssensorik 7 aufgenommenen Umgebungsdaten kann eine Regeleinrichtung 8 des Kraftfahrzeugs 4 agieren, beispielsweise zur Längsregelung des Kraftfahrzeugs 4. Dazu kann die Regeleinrichtung 8 beispielsweise entsprechende Steuer- oder Regelsignale an eine Fahrzeugeinrichtung 9, beispielsweise eine Antriebseinrichtung oder dergleichen des Kraftfahrzeugs 4 senden. Damit die Regeleinrichtung 8 effektiv, sicher und für Insassen des Kraftfahrzeugs 4 komfortabel agieren kann, sollten Sie nur solche Objekte berücksichtigen, die tatsächlich für die Führung des Kraftfahrzeugs 4 relevant sind. Um eine entsprechende Einstufung der erfassten Objekte, hier also beispielsweise des Vorausfahrzeugs 5 und des Nebenfahrzeug 6, als relevant oder als nicht relevant zu bewerkstelligen, weist das Kraftfahrzeug 4 ein entsprechendes Assistenzsystem 10 auf. Dieses Assistenzsystem 10 umfasst hier schematisch angedeutet eine Schnittstelle 11, über welche es die Umgebungsdaten von der Umgebungssensorik 7 erfassen kann, sowie einen Prozessor 12 und einen Datenspeicher 13 zum Verarbeiten der Umgebungsdaten.
Während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 4 wird kontinuierlich dessen voraussichtlicher Fahrschlauch 14 abgeschätzt. Dabei wird auch eine Qualität der jeweiligen Abschätzung des Fahrschlauches 14 durchgeführt. Dies kann beispielsweise ebenfalls durch das Assistenzsystem 10 oder eine weitere Einrichtung des Kraftfahrzeugs 4 durchgeführt werden.
Die Relevanz von erfassten Objekten soll hier nicht ausschließlich auf dem aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs 4 selbst beruhen. Stattdessen soll die Relevanz hier individuell je Objekt und abhängig von dessen relativem Bewegungszustand bezogen auf das Kraftfahrzeug 4 bestimmt werden. Dies ermöglicht es, die - zeitliche und/oder räumliche - Distanz zu bestimmen, die das Kraftfahrzeug 4 bzw. die Regeleinrichtung 8 benötigt, um einen eingeschwungenen, also stabilen Zustand des Kraftfahrzeugs 4 bzw. in der Regelung hinter dem jeweiligen Objekt zu erreichen. Dabei kann beispielsweise direkt die benötigte räumliche Distanz bestimmt werden oder es kann zunächst die entsprechende benötigte Zeit bestimmt werden und darauf basierend dann Distanzbestimmung für die korrespondierende räumliche Distanz durchgeführt werden.
Dafür können eine entsprechende Distanzberechnungsvorschrift sowie mehrere Parametrierungen für diese vorgegeben sein. Insbesondere können wenigstens zwei unterschiedliche Parametrierungen bzw. wenigstens zwei unterschiedlich parametrierte Versionen der vorgegebenen Distanzberechnungsvorschrift verwendet werden, um zunächst zwei unterschiedliche Distanzen je erfasstem Objekt zu berechnen.
Eine einfache Variante einer solchen Distanzberechnungsvorschrift kann beispielsweise gegeben sein als s = a + b·MIN(v_ego, v_target) + c·v_rel ². Dabei kann das Ergebnis der Auswertung MIN(v_ego, v_target) die jeweils kleinere der Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs 4 einerseits und des jeweiligen betrachteten Objekts bzw. der Soll- oder Zielgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 4 im eingeschwungenen, also stabilen Zustand hinter dem jeweiligen Objekt andererseits sein. Der quadratische Geschwindigkeitsterm c·v_rel ² repräsentiert eine angenommene Distanz für eine gegebenenfalls zum Erreichen des eingeschwungenen, stabilen Zustands notwendige Bremsung des Kraftfahrzeugs 4. Dieser Term kann dabei null sein, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 4 bereits kleiner als die Geschwindigkeit des jeweils betrachteten Objekts ist.
Beispielsweise wird hier für das Vorausfahrzeug 5 mittels einer ersten Parametrierung eine erste Minimaldistanz 15 berechnet. Diese erste Minimaldistanz 15 definiert einen minimalen Relevanzbereich, der sich ausgehend von dem Kraftfahrzeug 4 in dessen Fahrtrichtung erstreckt und von dem Kraftfahrzeug 4 minimal benötigt wird, um hinter dem jeweiligen Objekt, hier also hinter dem Vorausfahrzeug 5, einen eingeschwungenen, also stabilen Zustand zu erreichen. Eine zweite vorgegebene Parametrierung wird verwendet, um für das Vorausfahrzeug 5 eine erste Komfortdistanz 16 zu berechnen. Diese erste Komfortdistanz 16 definiert einen von dem Kraftfahrzeug 4 in dessen Fahrtrichtung ausgehenden, also erstreckten Relevanzbereich, der ein komfortableres Regelverhalten der Regeleinrichtung 8 und eine frühere Relevanzeinstufung erlaubt. Damit kann also beispielsweise einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 4 mehr Vertrauen in die Fähigkeiten der Assistenzsysteme und Funktionen des Kraftfahrzeugs 4, also insbesondere der Regeleinrichtung 8 oder auch des Assistenzsystems 10, gegeben werden. Für das Vorausfahrzeug 5 wird hier also als eine erste Distanz die erste Minimaldistanz 15 und als eine zweite Distanz die erste Komfortdistanz 16 berechnet.
Darüber hinaus wird als dritte Distanz eine Qualitätsdistanz 17 bestimmt, welche auf der Qualität der Abschätzung des Fahrschlauches 14 beruht. Es wird dann für das Vorausfahrzeug 5 ermittelt, ob diese Qualitätsdistanz 17 kleiner als die erste Minimaldistanz 15 oder größer als die erste Komfortdistanz 16 ist oder zwischen diesen, also in dem durch die erste Minimaldistanz 15 und die erste Komfortdistanz 16 begrenzten Intervall liegt. Im hier dargestellten Beispiel liegt für das Vorausfahrzeug 5 die Qualitätsdistanz 17 zwischen der für das Vorausfahrzeug 5 bestimmten ersten Minimaldistanz 15 und der für das Vorausfahrzeug 5 bestimmten ersten Komfortdistanz 16 und auf einer von dem Kraftfahrzeug 4 abgewandten Seite des Vorausfahrzeugs 5. Mit anderen Worten ist die Distanz des Vorausfahrzeugs 5 zu dem Kraftfahrzeug 4 also kleiner als erste Komfortdistanz 16 und auch kleiner als die Qualitätsdistanz 17 aber größer als erste Minimaldistanz 15.
Es ist hier vorgesehen, dass die Qualitätsdistanz 17 den Relevanzbereich bestimmt, wenn sie zwischen der jeweiligen Minimaldistanz und der jeweiligen Komfortdistanz liegt. Da dies hier für das Vorausfahrzeug 5 der Fall ist, wird also die Qualitätsdistanz 17 als Grenzdistanz oder Schwellenwert für eine Relevanzprüfung oder Relevanzeinstufung für das Vorausfahrzeug 5 verwendet. Da die Distanz des Vorausfahrzeugs 5 zu dem Kraftfahrzeug 4 hier kleiner ist als die Qualitätsdistanz 17, sich das Vorausfahrzeug 5 also innerhalb des sich von dem Kraftfahrzeug 4 bis zu der Qualitätsdistanz 17 erstreckenden Relevanzbereiches befindet, wird das Vorausfahrzeug 5 als relevant für die Führung des Kraftfahrzeugs 4 eingestuft. Dies kann unabhängig von dem Fahrschlauch 14 erfolgen oder - beispielsweise für eine weitergehende Relevanzbetrachtung für eine bestimmte, nachgeschaltete Fahrassistenzfunktion - zumindest oder nur dann, wenn es sich in dem Fahrschlauch 14 befindet, wie es hier der Fall ist. Somit kann dann also das Vorausfahrzeug 5 beispielsweise von der Regeleinrichtung 8 berücksichtigt werden.
Sollte - anders als hier für das Vorausfahrzeug 5 dargestellt - die Qualitätsdistanz 17 außerhalb des durch die erste Minimaldistanz 15 und die erste Komfortdistanz 16 begrenzten Intervalls liegen, wird stattdessen die der Qualitätsdistanz 17 nächstliegende Intervallgrenze zur Definition des jeweiligen objektindividuellen Relevanzbereiches, also als Schwellenwert für die Relevanzprüfung für das jeweilige Objekt, hier also für das Vorausfahrzeug 5, verwendet.
Analog wie für das Vorausfahrzeug 5 beschrieben erfolgt auch für das Nebenfahrzeug 6 eine entsprechende Distanzberechnung und Relevanzprüfung. Mit den beschriebenen Parametrierungen und unter Berücksichtigung der Relativbewegung des Nebenfahrzeug 6 bezüglich des Kraftfahrzeugs 4 wird also für das Nebenfahrzeug 6 eine zweite Minimaldistanz 18 und eine zweite Komfortdistanz 19 berechnet. Auch hier wird dann ermittelt, ob die Qualitätsdistanz 17 innerhalb oder außerhalb dieser Grenzen, also innerhalb oder außerhalb des durch die zweite Minimaldistanz 18 und die zweite Komfortdistanz 16 begrenzten Intervalls liegt. Im hier dargestellten Beispiel ist für das Nebenfahrzeug 6 die Qualitätsdistanz 17 größer als die zweite Komfortdistanz 19. In diesem Fall wird nicht die Qualitätsdistanz 17 zum Definieren des Relevanzbereiches für das Nebenfahrzeug 6 verwendet, sondern der Relevanzbereich auf die nächstliegende Intervallgrenze, in diesem Falls also auf die zweite Komfortdistanz 19 eingeschränkt. Da die Distanz des Nebenfahrzeug 6 zu dem Kraftfahrzeug 4 hier größer ist als die zweite Komfortdistanz 19 wird das Kraftfahrzeug 4 als nicht relevant für die Führung des Kraftfahrzeugs 4 eingestuft. Somit kann also beispielsweise die Regeleinrichtung 8 ihre Funktion ohne Berücksichtigung des Nebenfahrzeugs 6 ausüben. Der hier beispielhaft dargestellte Fall kann etwa dann auftreten, wenn sich das Kraftfahrzeug 4 mit größerer Geschwindigkeit als das Kraftfahrzeug 4 und als das Vorausfahrzeug 5 bewegt.
Die hier beschriebene Funktionalität des Assistenzsystems 10 kann genutzt werden, um eine abstandsabhängige Relevanzbewertung von Objekten als Basis oder Grundlage für verschiedene Fahrerassistenzsysteme oder Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeugs 4 durchzuführen. Zur weiteren Erläuterung seien zwei Extremfälle beschrieben. Einen ersten Extremfall stellt ein stillstehendes Objekt dar, dem sich das Kraftfahrzeug 4 mit einer gewissen Geschwindigkeit annähert. Um den eingeschwungenen, also stabilen Zustand in der Regelung bzw. Fahrzeugführung zu erreichen, muss dann die gesamte Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 4 abgebaut werden, bis das Kraftfahrzeug 4 hinter dem stillstehenden Objekt zum Stehen kommt. Ein solches Manöver kann, beispielsweise im Vergleich zu einer weniger drastischen Geschwindigkeitsanpassung, relativ viel Zeit erfordern und damit einhergehend einen entsprechend großen oder weiten Relevanzbereich für stehende bzw. sich sehr viel langsamer als das Kraftfahrzeug 4 bewegende Objekte bedeuten. Einen anderen Extremfall stellen Objekte dar, die sich mit Geschwindigkeiten größer oder gleich der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 4 in dieselbe Fahrtrichtung wie das Kraftfahrzeug 4 bewegen. In diesem Fall ist ein eingeschwungener, stabiler Zustand in der Regelung des Kraftfahrzeugs 4 bereits ohne weitere Maßnahmen erreicht, wodurch der Relevanzbereich auf einen vorgegebenen oder erwarteten Abstand oder einen aktuellen Abstand zu dem jeweiligen Objekt oder einen von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 4 eingestellten Wunschabstand oder dergleichen eingestellt oder beschränkt werden kann.
Einmal erfasste und als relevant eingestufte Objekte, wie hier beispielsweise das Vorausfahrzeug 5, können sich im weiteren Verlauf von dem Kraftfahrzeug 4 entfernen, beispielsweise wenn sie beschleunigen. Für diesen Fall kann jeweils eine weitere Distanz bestimmt werden, bei deren Überschreiten das jeweilige Objekt als nicht mehr relevant eingestuft, also verworfen wird. Diese weitere Distanz ist hier für das Vorausfahrzeug 5 beispielhaft als erste Verwerfungsdistanz 20 angedeutet. Diese erste Verwerfungsdistanz 20 ist dabei stets größer als die erste Komfortdistanz 16. Dies kann beispielsweise sichergestellt werden, indem eine entsprechende weitere Parametrierung für die Distanzberechnungsvorschrift vorgegeben und zum Bestimmen der ersten Verwerfungsdistanz 20 verwendet wird.
Es sei hier angemerkt, dass die Größen und Abstände in 1, also insbesondere die Positionen und Abstände der verschiedenen Distanzen, nicht maßstabsgetreu und nur rein beispielhaft und schematisch dargestellt sind.
Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine longitudinale Objektselektion, insbesondere basierend auf der Eingangsdatenqualität, für die Bestimmung der Fahrschlauchzuordnung, also eine longitudinale Relevanzbewertung, insbesondere in multimodalen eingebetteten Systemen, realisiert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Straße
2: Fahrstreifen
3: Nachbarfahrstreifen
4: Kraftfahrzeug
5: Vorausfahrzeug
6: Nebenfahrzeug
7: Umgebungssensorik
8: Regeleinrichtung
9: Fahrzeugeinrichtung
10: Assistenzsystem
11: Schnittstelle
12: Prozessor
13: Datenspeicher
14: Fahrschlauch
15: erste Minimaldistanz
16: erste Komfortdistanz
17: Qualitätsdistanz
18: zweite Minimaldistanz
19: zweite Komfortdistanz
20: erste Verwerfungsdistanz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009006747 A1 [0004]
DE 102013015028 A1 [0005]
DE 102013200409 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Relevanzbewertung von Objekten (5, 6) in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (4), wobei - Umgebungsdaten, die in einer jeweiligen Umgebung des Kraftfahrzeugs (4) befindliche Objekte (5, 6) angeben, erfasst werden, - die einzelnen Relativbewegungen der Objekte (5, 6) relativ zu dem Kraftfahrzeug (4) bestimmt werden, - darauf basierend in Abhängigkeit von für das Kraftfahrzeug (4) vorgegebenen Fahrparametern je erfasstem Objekt (5, 6) wenigstens eine jeweilige objektindividuelle Distanz (15, 16, 18, 19) bestimmt wird, die zum Erreichen eines stabilen Zustands des Kraftfahrzeugs (4) hinter dem jeweiligen Objekt (5, 6) benötigt würde, und - für die erfassten Objekte (5, 6) auf Basis der jeweiligen wenigstens einen objektindividuellen Distanz (15, 16, 18, 19) jeweils eine Relevanzprüfung durchgeführt wird, wobei das jeweilige Objekt (5, 6) als relevant oder als nicht relevant für die Führung des Kraftfahrzeugs (4) eingestuft wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Bestimmen der jeweiligen Distanz (15, 16, 18, 19) auch ein maximal zulässiger Ruck des Kraftfahrzeugs (4) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relevanz für alle erfassten Objekte (5, 6) bestimmt wird, ein Fahrschlauch (14), in dem sich das Kraftfahrzeug (4) voraussichtlich bewegen wird, abgeschätzt wird und nur solche der erfassten Objekte (5, 6), die als relevant eingestuft wurden und sich in dem Fahrschlauch (14) befinden, als relevante Objekte (5) für eine Fahrassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs (4) ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der wenigstens einen Distanz (15, 16, 18, 19) umfasst, für die erfassten Objekte (5, 6) jeweils eine erste Distanz (15, 18), die sich als Minimaldistanz zum sicheren Führen des Kraftfahrzeugs (4) ergibt, und jeweils eine größere zweite Distanz (16, 19), die sich bei einer im Vergleich dazu komfortableren Fahrzeugführung ergibt, zu bestimmen und für die Relevanzprüfung die erste Distanz (15, 18), die zweite Distanz (16, 19) oder eine dazwischenliegende Distanz (17) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrschlauch (14), in dem sich das Kraftfahrzeug (4) voraussichtlich bewegen wird, abgeschätzt wird, eine Qualität dieser Abschätzung bestimmt wird und darauf basierend auch eine dritte Distanz (17) bestimmt wird, die bei geringerer Qualität kleiner und bei höherer Qualität größer ist, und - wenn die dritte Distanz (17) kleiner als die erste Distanz (15, 18) ist, ein Objekt (5, 6) nur als relevant eingestuft wird, wenn dessen Entfernung von dem Kraftfahrzeug (4) höchstens der ersten Distanz (15, 18) entspricht, - wenn die dritte Distanz (17) größer als die zweite Distanz (16, 19) ist, ein Objekt (5, 6) nur als relevant eingestuft wird, wenn dessen Entfernung von dem Kraftfahrzeug (4) höchstens der zweiten Distanz (16, 19) entspricht, und - wenn die dritte Distanz (17) zwischen der ersten Distanz (15, 18) und der zweiten Distanz (16, 19) liegt, ein Objekt (5, 6) nur als relevant eingestuft wird, wenn dessen Entfernung von dem Kraftfahrzeug (4) höchstens der dritten Distanz (17) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität entfernungsabhängig bestimmt wird und als die dritte Distanz (17) diejenige Distanz verwendet wird, bei der ein vorgegebener Qualitätsschwellenwert, insbesondere für eine Standardabweichung oder für eine Faltung der Abschätzung des Fahrschlauches (14) mit einer Unsicherheit der Objekterfassung, unterschritten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass bezüglich eines erfassten Objekts (5, 6) bereits ein stabiler Zustand des Kraftfahrzeugs (4) gegeben ist, ein von dem Kraftfahrzeug (4) in Richtung dieses Objekts (5, 6) erstreckter Relevanzbereich, innerhalb dessen Objekte (5, 6) als relevant eingestuft werden, auf eine vorgegebene Standarddistanz oder die aktuelle Distanz zu dem jeweiligen Objekt (5, 6) begrenzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als relevant eingestufte Objekte (5, 6) erst ab einer Verwerfungsdistanz (20) als nicht mehr relevant eingestuft werden, die größer ist als die Distanz (16, 17, 19), bis zu der sie als relevant eingestuft würden.
Assistenzsystem (10) für ein Kraftfahrzeug (4), aufweisend eine Schnittstelle (11) zum Erfassen von Umgebungsdaten, die Positionen und Relativbewegung von Objekten (5, 6) angeben, eine Prozessoreinrichtung (12) und einen damit gekoppelten computerlesbaren Datenspeicher (13), wobei das Assistenzsystem (10) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Kraftfahrzeug (4), aufweisend eine Umgebungssensorik (7) zum Erfassen von Objekten (5, 6) in einer jeweiligen Umgebung des Kraftfahrzeugs (4) und ein damit gekoppeltes Assistenzsystem (10) nach Anspruch 9.