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DE102021206656A1 - Verfahren für ein Fahrzeug zur Detektion von Hindernissen, Computerprogramm Speichermedium und Fahrassistenzsystem - Google Patents

Verfahren für ein Fahrzeug zur Detektion von Hindernissen, Computerprogramm Speichermedium und Fahrassistenzsystem Download PDF

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Publication number
DE102021206656A1
DE102021206656A1 DE102021206656.9A DE102021206656A DE102021206656A1 DE 102021206656 A1 DE102021206656 A1 DE 102021206656A1 DE 102021206656 A DE102021206656 A DE 102021206656A DE 102021206656 A1 DE102021206656 A1 DE 102021206656A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
trajectory
filter
area
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021206656.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Zengel
Camille Marbach
Daniel Arndt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102021206656.9A priority Critical patent/DE102021206656A1/de
Publication of DE102021206656A1 publication Critical patent/DE102021206656A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/58Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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Abstract

Verfahren für ein Fahrzeug 2 zur Detektion von Hindernissen 1, wobei für das Fahrzeug 2 basierend auf einem Fahrzustand des Fahrzeugs 2 eine Trajektorie 5 des Fahrzeugs 2 ermittelt wird, wobei basierend auf der Trajektorie 5 ein Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 bestimmt wird, wobei ein Filterbereich ermittelt wird, wobei der Filterbereich den Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 umfasst, wobei eine Fahrzeugumgebung sensortechnisch überwacht wird und Sensordaten bereitgestellt werden, wobei basierend auf den Sensordaten Umgebungsobjekte 8 detektiert werden,wobei die detektierten Umgebungsobjekte 8 basierend auf dem Filterbereich gefiltert werden, wobei Umgebungsobjekte 8, die einen Überlapp mit dem Filterbereich aufweisen als Hindernis 1 bewertet und/oder herausgefiltert werden.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Hindernissen für ein Fahrzeug, wobei eine Fahrzeugumgebung sensortechnisch überwacht wird und Sensordaten bereitgestellt werden, wobei basierend auf den Sensordaten Umgebungsobjekte detektiert werden.
  • Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung von Objekten in einer Fahrzeugumgebung sind im Stand der Technik bekannt. Anwendung finden diese im PKW-Bereich, Lkw-Bereich, Landmaschinenbereich aber auch im industriellen Umfeld, beispielsweise für autonom fahrende Förderanlagen in Fertigung, Produktion und/oder Bearbeitung.
  • Beispielsweise beschreibt die Druckschrift WO 2020/065525 A1 ein Fahrassistenzsystem für einen Host-PKW, wobei Informationen hinsichtlich der Trajektorie vor weiteren Verkehrsteilnehmer mittels Drahtloskommunikation an dem Host-PKW bereitgestellt werden. Als Hindernisse werden hierbei nur die Verkehrsteilnehmer berücksichtigt, deren Trajektorien sich mit der Trajektorie des Host-PKW schneidet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Verfahren für ein Fahrzeug zur Detektion von Hindernissen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein Computerprogramm, ein Speichermedium und Fahrassistenzsystem vorgeschlagen. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Fahrzeug zur Detektion von Hindernissen. D.h., mit anderen Worten, dass die Erfindung ein Verfahren zur Detektion von Hindernissen, welche Hindernisse für ein Fahrzeug sind, betrifft. Das Verfahren kann insbesondere softwareimplementiert ausgeführt sein. Beispielsweise ist das Verfahren für ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs. Mittels des Verfahrens sollen beispielsweise als Hindernisse solche Objekte ermittelt werden, für die eine Kollisionsgefahr für das Fahrzeug angenommen werden kann. Insbesondere sollen hierbei als Hindernisse nur die Objekte als relevant bzw. Hindernis detektiert werden, die tatsächlich kollisionsgefährdet für das Fahrzeug sind und sich nicht nur in einem abstandsbasierten Umkreis des Fahrzeugs befinden. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein PKW, ein Lkw, eine Landmaschine, beispielsweise Traktor, und/oder ein Industriefahrzeug, beispielsweise Roboter oder Niederflurfahrzeug bilden.
  • Basierend auf einem Fahrzustand des Fahrzeugs wird eine Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. Insbesondere wird der Fahrzustand regelmäßig erfasst und/oder aktualisiert. Der Fahrzustand umfasst und/oder beschreibt beispielsweise Bewegungsgrößen, klimatische Größen, geometrische Größen und/oder eine Routenplanung des Fahrzeugs. Die Trajektorie ist insbesondere als ein Weg und/oder Pfad des Fahrzeugs zu verstehen, wobei dieser eine zweidimensionale oder dreidimensionale Größe ist. Die Trajektorie ist beispielsweise eine Planung und/oder ein Extrapolieren des zu erwartenden Wegs und/oder Pfades des Fahrzeugs ausgehend von der aktuellen Position und/oder Lage, insbesondere unter Annahme, dass der Fahrzeugzustand und/oder deren Parameter weiterhin eingenommen werden.
  • Basierend auf der Trajektorie wird ein Fahrzeugtrajektorienschlauch bestimmt. Der Fahrzeugtrajektorienschlauch verläuft insbesondere in Fahrtrichtung. Der Fahrzeugtrajektorienschlauch bildet beispielsweise die Trajektorie eines ausgedehnten Objekts, insbesondere in zwei oder drei Dimensionen. Der Fahrzeugschlauch kann flächig ausgebildet sein, alternativ ist der Fahrzeugschlauch ein dreidimensionaler Schlauch um die Trajektorie. Der Fahrzeugtrajektorienschlauch bildet beispielsweise eine Hülle und/oder Zone um die Trajektorie. Insbesondere wird der Fahrzeugtrajektorienschlauch basierend auf dem Fahrzeugzustand bestimmt.
  • Es wird ein Filterbereich ermittelt, wobei der Filterbereich insbesondere basierend auf dem Fahrzeugterritorienschlauch und/oder der Trajektorie ermittelt wird. Der Filterbereich umfasst den Fahrzeugtrajektorienschlauch. Der Filterbereich ist ein flächiger oder dreidimensionaler Abschnitt und/oder Bereich. Der Filterbereich ist insbesondere zur Unterscheidung, ob ein Objekt ein Hindernis oder ein ungefährliches Objekt, nicht Hindernis, bildet. Insbesondere ist der Filterbereich nicht ein reiner und/oder fester Bereich um das Fahrzeug, beispielsweise mit konstanten Abständen, sondern dynamisch und/oder abhängig von der Fahrzeugbewegung, dem Fahrzustand, der Trajektorie und/oder dem Fahrzeugtrajektorienschlauch.
  • Eine Fahrzeugumgebung wird sensortechnisch überwacht. Die Fahrzeugumgebung ist beispielsweise eine Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere in Fahrtrichtung. Insbesondere kann die Fahrzeugumgebung eine 360° Umgebung um das Fahrzeug bilden und/oder beschreiben. Die sensortechnische Überwachung erfolgt mit mindestens einem Sensor, vorzugsweise mindestens einer Kamera. Alternativ und/oder ergänzend umfassen die Sensoren zur sensortechnischen Überwachung einen Ultraschall, Radar, optischen oder anderweitigen Sensor. Insbesondere können die Sensoren zur sensortechnischen Überwachung Teil eines Fahrassistenzsystems, beispielsweise einer Parkhilfe, Abstandshaltungssystem und/oder Schildererkennung darstellen. Es werden Sensordaten bereitgestellt, wobei die Sensordaten die sensortechnische Überwachung der Fahrzeugumgebung umfassen und/oder beschreiben. Beispielsweise umfassen die Sensordaten Bilddaten, insbesondere Bilder, der Fahrzeugumgebung. Basierend auf den Sensordaten, insbesondere einer Auswertung der Sensordaten, werden Umgebungsobjekte detektiert. Auf die Sensordaten wird beispielsweise eine Objekterkennung angewendet. Die Objekterkennung kann eine Bilderkennung und/oder Bildauswertung umfassen. Insbesondere erfolgt die Detektion der Umgebungsobjekte unabhängig von der Trajektorie, dem Fahrzeugtrajektorienschlauch und/oder dem Filterbereich.
  • Die detektierten Umgebungsobjekte werden gefiltert. Das Filtern der Umgebungsobjekte erfolgt basierend und/oder mittels des Filterbereichs. Dabei werden Umgebungsobjekte, die eine Überlappung mit dem Filterbereich aufweisen als Hindernis bewertet und/oder herausgefiltert. Umgebungsobjekte ohne eine Überlappung mit dem Filterbereich werden nicht als Hindernis bewertet und/oder verworfen. Die Überlappung kann als eine vollständige Überlappung gefordert sein oder als teilweise Überlappung, so dass Umgebungsobjekte im Randbereich des Filterbereichs mit nur geringer Überlappung ebenfalls als Hindernis bewertet werden. Das Filtern der Umgebungsobjekte dient dem Ausfiltern von ungefährlichen Objekten in der Fahrzeugumgebung, so dass ein Fahrer nur tatsächlich relevante Objekte als Hindernis angezeigt und/oder signalisiert erhält und detektierte Objekte, die kein Hindernis bilden und/oder ungefährlich für den weiteren Fahrzeugweg sind, nicht zu einer Alarmierung und/oder Störung des Fahrers führen.
  • Hierbei kann bevorzugt bei der Detektion eines Hindernisses im Fahrzeugtrajektorienschlauch das Fahrzeug verzögert oder der geplante Fahrzeugtrajektorienschlauch so angepasst werden, dass er um das erfasste Hindernis herumgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das gefilterte Hindernis an einer Anzeigeeinheit angezeigt werden.
  • Es wird somit ein Verfahren vorgeschlagen, das der Bedienung eines Fahrzeugs, insbesondere einer Arbeitsmaschine, nur durch die wirklich wesentlichen Hindernisse bezüglich einer Kollision mit dem Fahrzeugtrajektorienschlauch hingewiesen wird. Insbesondere kann so ein Abschalten des Systems aufgrund zu vieler Warnungen und/oder Verwirrung des Bedienenden und/oder Fahrers vermieden werden, sodass die Benutzerfreundlichkeit erhöht wird und die Sicherheit der Fahrzeugbedienung und/oder Fahrzeugführung erhöht wird.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, dass als Fahrzeugtrajektorienschlauch ein extrapolierter Bereich bestimmt wird. Insbesondere ist als Extrapolation ein geschätzter Pfad und/oder das Annehmen der weiteren Entwicklung des physikalischen, kinematischen Fahrzeugsystems und/oder der Fahrzeugbewegungen in der Zukunft verstanden, unter Annahme des Beibehaltens des Fahrzustandes, beispielsweise Geschwindigkeit, Lenkwinkel und/oder Route. Beispielsweise wird als Fahrzeugtrajektorienschlauch der Bereich, Fläche oder Raum, verstanden, der sich ergibt, wenn angenommen wird, dass der Fahrzustand und/oder Fahrzeugbewegung des Fahrzeugs beibehalten wird. Der Fahrzeugtrajektorienschlauch ist beispielsweise der Bereich der Fahrzeugumgebung, der von dem Fahrzeug bei Beibehalten des Fahrzustands überstrichenen und/oder abgefahren wird.
  • Optional ist es vorgesehen, dass basierend auf der Trajektorie und/oder basierend auf dem Fahrzeugtrajektorienschlauch ein Pufferbereich ermittelt wird. Insbesondere kann es vorgesehen sein eine Mehrzahl an Pufferbereichen, beispielsweise einen ersten, zweiten und/oder weitere Pufferbereiche zu ermitteln. Der Pufferbereich bildet eine Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauches. Die Erweiterung kann eine zweidimensionale, flächige Erweiterung, oder eine dreidimensionale, räumliche und/oder volumenförmige Erweiterung bilden. Die Erweiterung erfolgt beispielsweise durch Ergänzen des Fahrzeugtrajektorienschlauchs mit konstanter Erweiterung, beispielsweise Abstand, oder abhängig von der Lage und/oder Position im Fahrzeugtrajektorienschlauch. Der Pufferbereich und/oder die Erweiterung ist insbesondere so gewählt, dass Umgebungsobjekte mit einer Überlappung mit dem Pufferbereich ebenfalls als Hindernisse detektiert werden sollen und/oder bewertet werden sollen. Insbesondere umfasst der Filterbereich den Pufferbereich. Der Pufferbereich kann somit beispielsweise als eine Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauchs verstanden werden, für die Umgebungsobjekte potenziell zu einer Kollision führen können, jedoch ungefährlicher und/oder unrelevanter sind als Objekte im Fahrzeugtrajektorienschlauch.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass die Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauchs zum Pufferbereich richtungsabhängig, fahrerabhängig und/oder einsatzabhängig ausgebildet ist und/oder erfolgt. Beispielsweise kann die Erweiterung in Fahrtrichtung größer gewählt sein als nach links und/oder rechts, oder die Erweiterung nach rechts besser gewählt sein als nach links, beispielsweise bei Annahme des Rechtsverkehrs. Ferner kann beispielsweise die Erweiterung fahrerabhängig sein, beispielsweise kann ein Fahrer eine größere Erweiterung wählen zur Erhöhung der Sicherheit oder eine geringere Erweiterung zur Reduktion der Anzahl an Hindernissen und/oder Alarmierung. Im Speziellen kann die Erweiterung einsatzabhängig ausgebildet sein, beispielsweise für ein Fahrzeug mit Anhänger größer als für ein Fahrzeug ohne Anhänger.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass basierend auf der Trajektorie und/oder dem Fahrzeugtrajektorienschlauch der Pufferbereich und ein weiterer Pufferbereich ermittelt wird. Der weitere Pufferbereich ist beispielsweise eine Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauchs mit einer anders gewählten Erweiterung und/oder einer Erweiterung des Pufferbereichs. Beispielsweise kann so eine gestufte Detektion und/oder Filterung von Umgebungsobjekten erfolgen. Beispielsweise können so Umgebungsobjekte mit einer Überlappung mit dem weiteren Pufferbereich als weniger gefährliche Hindernisse, Umgebungsobjekte mit einer Überlappung mit dem Pufferbereich als potentielle Hindernisse und Umgebungsobjekte mit einer Überlappung mit dem Fahrzeugtrajektorienschlauch als Hindernis bewertet und/oder herausgefiltert werden. Insbesondere umfasst der Filterbereich den weiteren Pufferbereich.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sensordaten Überwachungsbilder, kurz Bilder, der Fahrzeugumgebung umfassen. Beispielsweise umfasst das Fahrzeug mindestens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl an Kameras. Die Überwachungsbilder zeigen beispielsweise die Umgebung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung, nach links, nach rechts und/oder gegen die Fahrtrichtung. Die Umgebungsobjekte werden basierend auf den Überwachungsbildern detektiert, beispielsweise wird eine Bilderkennung, Bildauswertung und/oder Objekterkennung auf die Überwachungsbilder angewendet. Insbesondere kann die Detektion der Umgebungsobjekte basierend auf den Sensordaten, insbesondere den Überwachungsbildern, eine Mindestausdehnung und/oder Mindestgröße für die Umgebungsobjekte fordern und/oder eine Objektklassifizierung umfassen, sodass beispielsweise eine Vorfilterung für die Umgebungsobjekte erfolgt.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass die Detektion der Objekte mittels eines neuronalen Netzes, vorzugsweise einem CNN (convolutional neuronal network) und/oder einem Algorithmus des maschinellen Lernens erfolgt. Besonders bevorzugt umfassen die Sensordaten Ultraschallmessungen und/oder Radarmessungen, beispielsweise eine Abstandsmessung und/oder Geschwindigkeitsmessung.
  • Der Fahrzustand umfasst und/oder beschreibt insbesondere eine Fahrtrichtung, beispielsweise vorwärts, rückwärts, geradeaus, omnidirektional und/oder Kurve. Insbesondere umfasst der Fahrzustand eine Fahrtgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung, beispielsweise Bremsen oder Beschleunigen. Die Fahrgeschwindigkeit kann als eine skalare oder vektorielle Größe vom Fahrzustand umfasst sein. Insbesondere umfasst der Fahrzustand einen Lenkwinkel und/oder ein Lenkwinkelsignal, beispielsweise Lenkradeinschlag, Kurvenradius und/oder Radstellung. Der Fahrzustand und/oder die vom Fahrzustand umfassten Größen, insbesondere Fahrtrichtung, Fahrgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkel, sind und/oder werden vorzugsweise mittels eines Sensors bestimmt, beispielsweise Raddrehzahlsensor, Lenkwinkelsensor, Sensor zur Bestimmung des Lenkradeinschlags und/oder Gangwahl. Alternativ und/oder ergänzend wird der Fahrzustand basierend auf den Sensordaten, im Speziellen den Überwachungsbildern der Ultraschallmessung und/oder der Radarmessung, ermittelt.
  • Beispielsweise wird die Fahrgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel basierend auf einer Bildauswertung der Überwachungsbilder bestimmt. Beispielsweise werden hierzu Flussvektoren und/oder ein Flussfeld des optischen Flusses der Überwachungsbilder und/oder basierend auf den Überwachungsbildern bestimmt, wobei basierend auf dem Flussfeld und/oder dem ermittelten optischen Fluss die Fahrgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel ermittelt wird.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass der Fahrzeugtrajektorienschlauch basierend auf einer Fahrzeuggeometrie bestimmt und/oder ermittelt wird. Beispielsweise wird als Fahrzeuggeometrie eine Projektion des Fahrzeugs in einer Draufsicht von oben auf den Boden und/oder die Straße verstanden. Die Fahrzeuggeometrie umfasst vorzugsweise eine Fahrzeugkontur. Die Fahrzeuggeometrie kann insbesondere eine dreidimensionale Größe bilden, beispielsweise ein dreidimensionales Modell des Fahrzeugs. Beispielsweise wird der Fahrzeugtrajektorienschlauch basierend auf dem Abfahren der Trajektorie mittels der Fahrzeuggeometrie bestimmt, beispielsweise als der Bereich, Fläche und/oder Volumen, dass bei Bewegung des Fahrzeugs mit der Fahrzeuggeometrie entlang der Trajektorier abgefahren, überdeckt wird und/oder sich ergibt.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Hindernisse einem Benutzer optisch, akustisch und/oder haptisch signalisiert werden. Beispielsweise kann ein Warnsignal für ein Hindernis ausgegeben werden oder eine Vibration, beispielsweise am Lenkrad. Optisch wird das Hindernis beispielsweise an einer Anzeige, vorzugsweise einem Bildschirm, ausgegeben. Hindernisse können dabei farbig hinterlegt und/oder farbig angezeigt werden, vorzugsweise mit einer Signalfarbe wie Rot. Besonders bevorzugt erfolgt die grafische, akustische und/oder haptische Signalisierung der Hindernisse abstandsabhängig. Abstandsabhängig meint hier beispielsweise den Abstand des Hindernisses vom Fahrzeug zum aktuellen Zeitpunkt. Beispielsweise werden so Hindernisse in einem Nahbereich auffällig signalisiert, beispielsweise durch Zunahme der Signalfarbe, Intensität des akustischen Signals und/oder des optischen Signals, wobei weiter entfernte Hindernisse weniger stark signalisiert werden. Beispielsweise wird hierzu basierend auf dem Fahrzustand und/oder den Sensordaten ein Abstand des jeweiligen Hindernisses ermittelt. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Computerprogramm zur Ausführung auf einem Computer, einem Rechner, einem Fahrassistenzsystem und/oder einem Bordcomputer eines Fahrzeugs. Das Computerprogramm ist ausgebildet das Verfahren zur Detektion von Hindernissen auszuführen, anzuwenden und/oder zu unterstützen.
  • Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Speichermedium, insbesondere ein maschinenlesbares Speichermedium, wobei auf dem Speichermedium das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Einen weiteren Gegenstand bildet ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, insbesondere für einen PKW, einen Lkw, ein Landmaschinenfahrzeug und/oder ein Fahrzeug der Produktion, Fabrikation und/oder Bearbeitung. Das Fahrassistenzsystem ist ausgebildet einen Fahrzustand des Fahrzeugs zu ermitteln und/oder bereitgestellt zu erhalten. Das Fahrassistenzsystem umfasst ein Auswertemodul, wobei das Auswertemodul ausgebildet ist, eine Trajektorie des Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzustand zu ermitteln. Das Auswertemodul ist ausgebildet, basierend auf der Trajektorie einen Fahrzeugtrajektorienschlauch zu bestimmen. Das Auswertemodul ist ausgebildet, einen Filterbereich zu ermitteln, wobei der Filterbereich den Fahrzeugtrajektorienschlauch umfasst und beispielsweise einen Pufferbereich. Das Fahrassistenzsystem ist ausgebildet, Sensordaten bereitgestellt zu erhalten. Die Sensordaten umfassen eine sensortechnische Überwachung der Fahrzeugumgebung, insbesondere Überwachungsbilder. Das Auswertemodul ist ausgebildet, basierend auf den Sensordaten Umgebungsobjekte zu detektieren. Das Auswertemodul umfasst eine Filtereinheit, wobei die Filtereinheit ausgebildet ist, basierend auf dem Filterbereich die detektierten Umgebungsobjekte zu filtern, wobei Umgebungsobjekte die eine Überlappung mit dem Filterbereich aufweisen als Hindernisse bewertet werden und/oder herausgefiltert werden.
  • Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den beigefügten Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen:
    • 1 schematisch ein Fahrzeug mit Filterbereich;
    • 2 Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs mit Filterbereich und Alarmierungsbereich;
    • 3a, b, c beispielhafte Konstruktion eines Fahrzeugtrajektorienschlauchs;
    • 4a, b Fahrzeugtrajektorienschläuche für Fahrtrichtung vorwärts und rückwärts.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Detektion von Hindernissen 1 für ein Fahrzeug 2. Das Fahrzeug 2 ist hierbei als ein Gabelstapler ausgebildet mit einem Fahrzeuggrundkorpus 3 und einer Hubgabel 4, welche in Fahrtrichtung vorwärts angeordnet ist. Das Fahrzeug 2 wird von einem Bedienenden, bzw. Fahrer, bedient und gesteuert, sodass das Fahrzeug 2 einem gewünschten Fahrtweg folgt. Hierzu regelt der Bedienende den Fahrzustand des Fahrzeugs 2, wobei er beispielsweise Geschwindigkeit und Lenkwinkel einstellt und/oder regelt. Basierend auf dem Fahrzustand ist eine Trajektorie 5 bestimmbar. Die Trajektorie 5 ist beispielsweise der Pfad und/oder Weg, hier insbesondere ein Flächen- oder Volumenabschnitt, den das Fahrzeug 2 nehmen wird, unter der Annahme, dass der Fahrzustand, beispielsweise Geschwindigkeit und Lenkwinkel, beibehalten werden. Beispielsweise ist darauf basierend und vorzugsweise unter Zuhilfenahme der Fahrzeuggeometrie als Fahrzustand, die Trajektorie 5 und/oder der Kurvenweg basierend auf der Ackermann-Gleichung bestimmbar. Die Trajektorie 5 dient zur Bestimmung eines Fahrzeugstrajektorienschlauchs 6, der basierend auf der Trajektorie 5 ermittelt wird und die Bereiche umfasst, die bei Folgen der Trajektorie 5 durch das Fahrzeug 2 überfahren und/oder überstrichen wird. Eine Möglichkeit zur Konstruktion des Fahrzeugstrajektorienschlauchs 6 basierend auf der Trajektorie 5 ergibt sich aus den 3. Der Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 wird erweitert um einen Pufferbereich 7a, 7b, beispielsweise um konturgetreues Erweitern des Fahrzeugtrajektorienschlauchs 6 um einen Abstand d. Als ein Filterbereich wird die Vereinigung des Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 und der Pufferbereiche 7a, b gebildet.
  • Das Fahrzeug 2 umfasst Fahrzeugelektronik und/oder ein Fahrassistenzsystem, beispielsweise eine Kamera zur Aufnahme von Überwachungsbildern, einen Ultraschall oder Radarsensor zur Abstandsmessung und/oder weitere Sensoren. Die Sensoren und/oder die Kamera stellen Sensordaten bereit. Das Fahrzeug 2 weist beispielsweise ein Auswertemodul auf, wobei das Auswertemodul basierend auf den Sensordaten, insbesondere den Überwachungsbildern Umgebungsobjekte 8 detektiert. Beispielsweise werden Bäume, Passanten, weitere Verkehrsteilnehmer und/oder Straßenschilder als Umgebungsobjekte 8 erkannt. Basierend auf dem Filterbereich werden die detektierten Umgebungsobjekte 8 gefiltert, wobei das Filtern beispielsweise als ein Herausfiltern von Hindernissen 1 aus den detektierten Objekten 8 bildet. Hierbei werden Umgebungsobjekte 8 dann als Hindernis 1 bewertet und/oder herausgefiltert, wenn diese eine Überlappung mit dem Filterbereich aufweisen, mit anderen Worten im Filterbereich liegen. Die detektierten Hindernisse 1 können dem Bedienenden angezeigt, signalisiert und mitgeteilt werden, insbesondere in Form von Warnungen.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, dass im Wesentlichen auf dem Ausführungsbeispiel aus 1 aufbaut, wobei ein Alarmbereich 9 vorgesehen ist und/oder hinterlegt wird. Der Alarmbereich 9 ist beispielsweise eine Umgebung des Fahrzeugs, beispielsweise mit festem Abstand, Kontur und/oder Form. Mittels des Alarmbereichs 9 können die Hindernisse 1 weiter gefiltert werden, so das Hindernisse 1 dann als zu alarmierende Hindernisse herausgefiltert werden und/oder bewertet werden, wenn diese eine Überlappung mit dem Alarmbereich 9 aufweisen. Somit kann eine weitere Reduzierung von Alarmierung und Signalisierung von Hindernissen 9 an den Bediener erreicht werden.
  • Die 3a zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Gabelstapler als Fahrzeug 2 mit Sicherheitsmarschen. Die Sicherheitsmarschen werden an die äußere Kontur des Fahrzeugs 2 angelegt, so dass sich Stützpunkte 11a-f b ergeben. Ferner wird eine Nicht-Fahrzone 12 angenommen, die sich entgegen der Fahrtrichtung 13 erstreckt. Basierend auf dem Lenkwinkel, bzw. dem Fahrzustand wird die Trajektorie 5 bestimmt, beispielsweise basierend auf der Ackermann-Beziehung. Basierend auf der Trajektorie 5, bzw. dem Fahrzustand und/oder der Ackermann-Beziehung, wird der Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 bestimmt, dieser ergibt sich beispielsweise durch Extrapolieren und/oder Fortführen der Stützpunkte 11a-f, bzw. des Fahrzeugs erweitert um die Sicherheitsmarschen, gemäß der Trajektorie 5. Die sich ergebenden Pfade und/oder Wege der Stützpunkte lla-f sind in 3b gezeigt. Hieraus wird schließlich der Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 wie in 3c erhalten. Dieser kann mittels Erweiterung um einen Pufferbereich erweitert werden.
  • 4a zeigt den sich ergebenden Fahrzeugtrajektorienschlauch 6 wie in den 3 dargestellt, wenn das Fahrzeug 2 in Fahrtrichtung vorwärts bewegt wird. 4b zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Fahrzeug 2 in Rückwärtsrichtung bewegt wird, wobei nun der Nicht-Fahrbereich 12 in Vorwärtsrichtung angeordnet ist und der Fahrzeugtrajektorienbereich 6 in Rückwärtsrichtung 14.
  • 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
    • WO 2020065525 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren für ein Fahrzeug (2) zur Detektion von Hindernissen (1), wobei für das Fahrzeug (2) basierend auf einem Fahrzustand des Fahrzeugs (2) eine Trajektorie (5) des Fahrzeugs (2) ermittelt wird, wobei basierend auf der Trajektorie (5) ein Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) bestimmt wird, wobei ein Filterbereich ermittelt wird, wobei der Filterbereich den Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) umfasst, wobei eine Fahrzeugumgebung sensortechnisch überwacht wird und Sensordaten bereitgestellt werden, wobei basierend auf den Sensordaten Umgebungsobjekte (8) detektiert werden, wobei die detektierten Umgebungsobjekte (8) basierend auf dem Filterbereich gefiltert werden, wobei Umgebungsobjekte (8), die einen Überlapp mit dem Filterbereich aufweisen als Hindernis (1) bewertet und/oder herausgefiltert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) als ein extrapolierter Bereich bestimmt wird, der bei Beibehalten des Fahrzustands Überstrichen und/oder Abgefahren wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der Trajektorie (5) und/oder dem Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) ein Pufferbereich (7a,b) ermittelt wird, wobei der Pufferbereich (7a,b) eine Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauchs (6) bildet, für die Hindernisse (1) detektiert werden sollen, wobei der Filterbereich den Pufferbereich (7a,b) umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauchs (6) zum Pufferbereich (7a,b) richtungsabhängig, fahrerabhängig und/oder einsatzabhängig ausgebildet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der Trajektorie (5) und/oder dem Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) mindestens ein weiterer Pufferbereich (7a,b) ermittelt wird, wobei der weitere Pufferbereich (7a,b) eine erweiterte Erweiterung des Fahrzeugtrajektorienschlauchs (6) und/oder Erweiterung des Pufferbereichs (7a,b) bildet, für die Hindernisse (1) detektiert werden sollen, wobei detektierte Objekte (8) mit einer Überlappung mit dem weiteren Pufferbereich (7a,b) als erweitertes Hindernis (1) bewertet wird und/oder herausgefiltert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten Überwachungsbilder der Fahrzeugumgebung umfassen, wobei die Objekte basierend auf einer Bilderkennung, Bildauswertung und/oder Objekterkennung der Überwachungsbilder detektiert werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten Ultraschallmessungen und/oder Radarmessungen umfassen.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Objekte mittels eines neuronalen Netzes, einem CNN und/oder maschinellen Lernens erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzustand eine Fahrtrichtung, Fahrgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkel umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtrichtung, die Fahrgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel basierend auf einer Bildauswertung der Überwachungsbilder bestimmt werden.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) basierend auf einer Fahrzeuggeometrie bestimmt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hindernisse (1) einem Benutzer optisch, akustisch und/oder haptisch signalisiert werden, wobei die graphische Anzeige abstandsabhängig koloriert ist.
  13. Computerprogramm ausgebildet und/oder eingerichtet, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen, anzuwenden und/oder zu unterstützen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium, wobei auf dem Speichermedium das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.
  15. Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug (2), wobei dem Fahrassistenzsystem ein Fahrzustand des Fahrzeugs (2) bereitgestellt ist, mit einem Auswertemodul, wobei das Auswertemodul ausgebildet ist, eine Trajektorie (5) des Fahrzeugs (2) basierend auf dem Fahrzustand zu ermitteln und basierend auf der Trajektorie (5) einen Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) zu bestimmen, wobei das Auswertemodul ausgebildet ist, einen Filterbereich zu ermitteln, wobei der Filterbereich den Fahrzeugtrajektorienschlauch (6) umfasst, wobei dem Auswertemodul Sensordaten einer sensortechnische Überwachung der Fahrzeugumgebung bereitgestellt sind, wobei das Auswertemodul ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten Umgebungsobjekte (8) zu detektieren, mit einer Filtereinheit, wobei die Filtereinheit ausgebildet ist, basierend auf dem Filterbereich die detektierten Umgebungsobjekte (8) zu filtern und Umgebungsobjekte (8) die eine Überlappung mit dem Filterbereich aufweisen als Hindernisse (1) zu bewerten und/oder herauszufiltern.
DE102021206656.9A 2021-06-28 2021-06-28 Verfahren für ein Fahrzeug zur Detektion von Hindernissen, Computerprogramm Speichermedium und Fahrassistenzsystem Pending DE102021206656A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102015121353A1 (de) 2015-12-08 2017-06-08 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Erkennen einer möglichen Kollision zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Objekt unter Berücksichtigung einer räumlichen Unsicherheit, Steuereinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102018104986A1 (de) 2018-03-05 2019-09-05 Jungheinrich Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Flurförderzeugs
WO2020065525A1 (en) 2018-09-24 2020-04-02 C.R.F. Societa' Consortile Per Azioni Automotive driver assistance
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