DE102014209052A1 - Method for the optimized passage of traffic signal systems - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur optimierten Durchfahrt von Lichtsignalanlagen, umfassend die nachfolgenden Schritte: a. Abbildung einer Zeitachse, auf der die Zeit aus der Zukunft auf die Gegenwart abgebildet, wobei von einem bestimmten Zeitpunkt startet und bei der Gegenwart endet. b. Darstellung der aktuellen Phase und einige zukünftigen Phasen des Lichtsignals in ihren reellen Längen komplett und/oder teilweise mit Start- und Endpunkt des jeweiligen Intervalls im zugehörigen Zeitintervall mit entsprechenden Signalfarben. c. Bewegung der Phasendarstellung in Echtzeit entlang der Zeitachse auf die Gegenwart hin. d. Markierung eines ersten Zeitpunktes, die ein Ego-Fahrzeug brauchen würde, um von seiner aktuellen Position aus mit der konstant bleibenden, aktuellen Geschwindigkeit die Stopplinie zu erreichen. e. Markierung eines zweiten Zeitpunktes, die ein Musterfahrzeug brauchen würde, um von der aktuellen Position des Ego-Fahrzeugs aus mit der konstant bleibenden, exakt dem Tempo-Limit (V_limit) entsprechenden Geschwindigkeit die Stopplinie zu erreichen. f. Kontinuierliche Erneuerung, der in den Verfahrensschritten a) bis e) beschriebene Darstellung mit dem Lauf der Zeit.Method for the optimized passage of traffic signal systems, comprising the following steps: a. Illustration of a timeline depicting the time from the future to the present, starting from a certain time and ending at the present. b. Representation of the current phase and some future phases of the light signal in their real lengths completely and / or partially with start and end point of the respective interval in the associated time interval with corresponding signal colors. c. Moving the phase representation in real time along the time axis to the present. d. Marking a first point in time that an ego vehicle would need to reach the stop line from its current position with the current speed remaining constant. e. Marking of a second point in time, which a model vehicle would need in order to reach the stop line from the current position of the ego vehicle with the speed remaining constant, exactly corresponding to the speed limit (V_limit). f. Continuous renewal, the representation described in process steps a) to e) with the passage of time.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optimierten Durchfahrt von Lichtsignalanlagen.The present invention relates to a method for optimized passage of traffic signal systems.
1. Stand der Technik1. State of the art
Lichtsignal-bezogene Daten, z. B. Farbe und Dauer sowie Entfernung zur Stopplinie, sind sehr nützliche Information für den Fahrer, um sich beim Anfahren und Durchfahren einer lichtsignalgesteuerten Kreuzung richtig zu verhalten. Light signal-related data, z. Color and duration, and distance to the stop line are very useful information for the driver to behave correctly when starting and driving through a traffic signal controlled intersection.
Zur Darstellung der Lichtsignalinformation wurden bereits einige Lösungen offengelegt und sind bekannt. To illustrate the light signal information, some solutions have already been disclosed and are known.
Die
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In den oben erwähnten Veröffentlichungen werden die Lichtsignalphasen entweder im Zusammenhang mit der Fahrstrecke, also als räumliche Farbbänder, oder mit der Fahrgeschwindigkeit, somit als markierter Bereich in einer Tacho-Anzeige dargestellt. In the publications mentioned above, the light signal phases are either in connection with the route, so as spatial color bands, or with the vehicle speed, thus represented as a marked area in a tachometer display.
Die letzte Methode bietet dem Fahrer zwar eine gute Orientierung für die Fahrgeschwindigkeit, zeigt aber die eigentliche Phaseninformation nicht präzise genug an.Although the last method offers the driver a good orientation for the driving speed, it does not display the actual phase information precisely enough.
Die als erstes zitierte Veröffentlichung zeigt die Phaseninformation als bewegende Farbbände, ist aber als Abbildung einer räumlichen Darstellung problematisch, weil hier die Phasenwechsel künstlich in eine räumliche Bewegung umgesetzt werden. Nach dieser Druckschrift muss eine künstliche Geschwindigkeit für die Bewegung der Bänder bestimmt werden, damit die Bewegung mit der Ampelphase synchronisiert ist. Offensichtlich müßte auch die Länge jedes Farbbandes im Zusammenhang mit der besagten künstlichen Geschwindigkeit bestimmt werden. So mischen sich die reelle Bewegung des Fahrzeuges und die „künstliche“ Bewegung der Farbänder in der resultierten, räumlichen Darstellung zusammen. Dadurch geht der direkte Bezug zur zeitlichen Änderung der Lichtsignalanlage (LSA) verloren. So ist zum Beispiel der Restdauer einer Grünphase nicht mehr präsent. The first cited publication shows the phase information as moving color bands, but is problematic as a representation of a spatial representation, because here the phase changes are artificially converted into a spatial movement. According to this publication, an artificial speed for the movement of the bands must be determined so that the movement is synchronized with the traffic light phase. Obviously, the length of each ribbon would also have to be determined in relation to said artificial velocity. Thus the real movement of the vehicle and the "artificial" movement of the color edges mix together in the resulting, spatial representation. As a result, the direct reference to the temporal change of the traffic signal system (LSA) is lost. For example, the remaining duration of a green phase is no longer present.
Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Lösung anzugeben, die eine zeitliche Darstellung der Lichtsignalphasen und der Bewegung des Fahrzeuges in der zeitlichen Domäne ermöglicht.The object of the invention is to provide a solution which allows a temporal representation of the light signal phases and the movement of the vehicle in the temporal domain.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The object is achieved with the features of claim 1.
In Gegensatz zu dem genannten Stand der Technik wird in der vorliegenden Patentanmeldung eine optimierte Darstellung der Lichtsignalinformation in einer zeitlichen Domäne zum Fahrer hin angegeben, wogegen es bei den zitierten Veröffentlichungen um eine räumliche Abbildung handelt, die dann in einer bekannten HMI-Darstellung münden. In contrast to the cited prior art, in the present patent application, an optimized representation of the light signal information in a time domain is given to the driver, whereas in the cited publications is a spatial mapping, which then lead to a known HMI representation.
Zur Lösung der Aufgabe ist es notwendig in nicht naheliegender Weise zu erkennen, dass die Phaseninformation prinzipiell von zeitlicher Natur ist, wobei die Abbildung einer herkömmlicher Fahrsituationen die räumlichen Verhältnisse abbilden. To solve the problem, it is necessary to recognize in a non-obvious manner that the phase information is in principle of a temporal nature, with the image of a conventional driving situation representing the spatial conditions.
In der Ausführung nach dem Stand der Technik muss der Fahrer die Anzeige dynamisch betrachten, ein Standbild gibt nur den aktuellen Moment wieder, in dem das Fahrzeug evtl. noch im grünen Bereich ist. Die beschriebene Ausführung nach dem Stad der Technik wird so statisch präsentiert und kann für die Präsentation nicht mehr geändert werden.In the prior art embodiment, the driver must view the display dynamically, a still image only reflects the current moment when the vehicle is possibly still in the green zone. The described design according to the state of the art is so statically presented and can not be changed for the presentation.
Erfindungsgemäß wird, wenn das Fahrzeug langsamer fährt als die grüne Welle und ändert es seine Geschwindigkeit nicht, so überholen die Balken das Fahrzeug und es kann bis zum Erreichen der Ampel in den roten Bereich rutschen, dies ist auf einem momentanen Standbild nach dem Stand der Technik aber nicht ableitbar. According to the invention, when the vehicle is moving slower than the green shaft and does not change its speed, the beams overtake the vehicle and can slip into the red area until reaching the traffic light, this is on a current state of the art still picture but not derivable.
Grundsätzlich erfolgt eine gewisse Interaktion der grafischen Elemente zueinander, die sich deutlich zum bekanten Stand der Technik Bspw. ist die 50 km/h als Geschwindigkeitsbegrenzung und Markierung im SdT nicht vorhanden und bietet eine deutliche Hilfe bei der Einschätzung, ob die Ampel noch bei einer frühen Grünphase zu erreichen ist. Die parallele Darstellung mehrerer paralleler Bänder für die verschiedenen Abbiegeoptionen mit unterschiedlichen Ampelphasen wird nicht im Stand der Technik offenbart. Basically, there is a certain interaction between the graphical elements, which are different clearly to the well-known state of the art eg. is the 50 km / h as speed limit and mark in the SdT not available and provides a clear help in the assessment of whether the traffic light is still to be achieved in an early green phase. The parallel representation of multiple parallel bands for the various turn options with different traffic light phases is not disclosed in the prior art.
Aus dem Stand der Technik wurde bis jetzt keine Lösung zur Darstellung der Lichtsignalinformation in der Zeitdomain offengelegt.From the prior art, no solution has yet been disclosed for displaying the light signal information in the time domain.
2. Beschreibung und Vorteile der Erfindung2. Description and advantages of the invention
Grundsätzlich wird ein Konzept zur graphischen Darstellung der Lichtsignalphasen als Fahrerinformation beschrieben, wobei die Verfügbarkeit der Lichtsignalinformation im Fahrzeug notwendig ist. Basically, a concept for the graphic representation of the light signal phases is described as driver information, whereby the availability of the light signal information in the vehicle is necessary.
Die erfindungsgemäße Überlegung ist die Darstellung der Lichtsignalphaseninformation sowie die Ankunftszeit des Ego-Fahrzeugs und eines Musterfahrzeugs im Zeitdomainbereich. Alle zeitliche Bewegung der Lichtsignalphase und des Ego-Fahrzeugs, wie z. B. Bremsen und Beschleunigen werden konsistent dargestellt. Hierdurch wird vorteilhaft eine Darstellung im Zeitdomain veranschaulich gestaltet, damit der Fahrer jede Zeit eindeutige Information zu den Lichtsignalphasen und den möglichen Manövern erhalten kann. The consideration according to the invention is the representation of the light signal phase information as well as the arrival time of the ego vehicle and a sample vehicle in the time domain area. All temporal movement of the light signal phase and the ego vehicle, such. B. Braking and accelerating are consistently displayed. As a result, an illustration in the time domain is advantageously designed illustratively, so that the driver can obtain any time clear information about the light signal phases and the possible maneuvers.
3. Technische Vorteile der Erfindung3. Technical advantages of the invention
Das erfindungsmäße Verfahren besteht aus den Schritten:The method according to the invention consists of the steps:
- a. Abbildung einer Zeitachse, auf der die Zeit aus der Zukunft auf die Gegenwart abgebildet, wobei von einem bestimmten Zeitpunkt startet und bei der Gegenwart endet.a. Illustration of a timeline depicting the time from the future to the present, starting from a certain time and ending at the present.
- b. Darstellung der aktuellen Phase und einige zukünftigen Phasen des Lichtsignals in ihren reellen Längen komplett und/oder teilweise mit Start- und Endpunkt des jeweiligen Intervalls im zugehörigen Zeitintervall mit entsprechenden Signalfarben. b. Representation of the current phase and some future phases of the light signal in their real lengths completely and / or partially with start and end point of the respective interval in the associated time interval with corresponding signal colors.
- c. Bewegung der Phasendarstellung in Echtzeit entlang der Zeitachse auf die Gegenwart hin. c. Moving the phase representation in real time along the time axis to the present.
- d. Markierung eines ersten Zeitpunktes, die ein Ego-Fahrzeug brauchen würde, um von seiner aktuellen Position aus mit der konstant bleibenden, aktuellen Geschwindigkeit die Stopplinie zu erreichen. d. Marking a first point in time that an ego vehicle would need to reach the stop line from its current position with the current speed remaining constant.
- e. Markierung eines zweiten Zeitpunktes, die ein Musterfahrzeug brauchen würde, um von der aktuellen Position des Ego-Fahrzeugs aus mit der konstant bleibenden, exakt dem Tempo-Limit (V_limit) entsprechenden Geschwindigkeit die Stopplinie zu erreichen.e. Marking of a second point in time, which a model vehicle would need in order to reach the stop line from the current position of the ego vehicle with the speed remaining constant, exactly corresponding to the speed limit (V_limit).
- f. Kontinuierliche Erneuerung, der in den Verfahrensschritten a) bis e) beschriebene Darstellung mit dem Lauf der Zeit.f. Continuous renewal, the representation described in process steps a) to e) with the passage of time.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine Skalierung des Zeitintervalls in der Richtung der Zeitachse absteigend verläuft.In a further advantageous embodiment, it is characterized in that a scaling of the time interval in the direction of the time axis is descending.
Eine weitere Vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Phasendarstellung sich in Echtzeit entlang der Zeitachse auf die Gegenwart hin bewegt und dort verschwindet.A further advantageous embodiment is characterized in that the phase representation moves in real time along the time axis to the present and disappears there.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform gibt an, wenn die Markierung des Musterfahrzeugs bereits auf einer Rotphase liegt, wird angezeigt, dass der Fahrer nicht mehr zu beschleunigen hat, weil die Grünphase ohne Verletzung des Tempo-Limits nicht erreichen werden kann.A particularly advantageous embodiment indicates that when the marking of the pattern vehicle is already on a red phase, it is indicated that the driver no longer has to accelerate because the green phase can not be achieved without violating the tempo limit.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass wenn die Markierung des Ego-Fahrzeugs auf einer Grün- bzw. Rotphase liegt, angezeigt wird, dass das Fahrzeug mit der konstant bleibenden aktuellen Geschwindigkeit die Stopplinie bei Grün bzw. Rot erreichen kann, wobei wenn der Fahrer bremst oder beschleunigt, sich die Markierung in der Richtung Zukunft bzw. Gegenwart verschiebt, und damit in eine andere Ampelphase kommt.A further advantageous embodiment is characterized in that when the mark of the ego vehicle is on a green or red phase, it is indicated that the vehicle can reach the stop line at green or red with the current speed remaining constant, wherein the driver brakes or accelerates, shifts the mark in the direction of future or present, and thus comes in a different traffic light phase.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Darstellung der Zeitachse und die Markierungen des Ego-Fahrzeuges und des Musterfahrzeuges synchron für jede vorhandene Fahrspur mit den jeweils gültigen Signalphasen präsentiert werden, damit dem Fahrer auch ein Spurwechseln als mögliche Strategie der Optimierung angezeigt wird.In a further embodiment, the representation of the time axis and the markings of the ego vehicle and the pattern vehicle are presented synchronously for each existing lane with the respective valid signal phases, so that the driver is also displayed a lane change as a possible optimization strategy.
Grundsätzlich kann gesagt werden, dass eine ausreichende Detaillierung der Darstellung in der Zeitdomäne sich grundsätzlich gegenüber bspw. der
4. Zeichnungen4. Drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it:
5. Beschreibung von Ausführungsbeispielen5. Description of exemplary embodiments
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus den folgenden Schritten:
Eine Zeitachse, in der die Zeit aus der Zukunft auf die Gegenwart abgebildet wird. Dargestellt auf der HMI wird ein Intervall auf der o.g. Zeitachse, der von einem bestimmten Zeitpunkt, z. B. 60 Sekunden, in der Zukunft startet und bei der Gegenwart endet. Die Skalierung des Zeitintervalls in der Richtung der Zeitachse läuft absteigend, also 60 s, 50 s, ..., 10 s, 0 s (die Gegenwart). The method according to the invention consists of the following steps:
A timeline in which time from the future is mapped to the present. Shown on the HMI is an interval on the above-mentioned time axis, which is from a certain time, for. 60 seconds, starts in the future and ends at the present. The scaling of the time interval in the direction of the time axis runs in descending order, ie 60 s, 50 s, ..., 10 s, 0 s (the present time).
Die aktuelle Phase und einige zukünftigen Phasen des Lichtsignals werden in ihren reellen Längen komplett bzw. teilweise (am Start- und Endpunkt des Intervalls) im Zeitintervall mit entsprechenden Signalfarben dargestellt, z. B. als farbigen Band, oder im anderen Muster. Die Phasendarstellung bewegt sich in Echtzeit entlang der Zeitachse auf die Gegenwart hin und verschwindet dort. So befindet sich am Ende des Intervalls immer die Phase mit der aktuellen Signalfarbe. The current phase and some future phases of the light signal are shown in their real lengths completely or partially (at the start and end of the interval) in the time interval with corresponding signal colors, eg. B. as a colored band, or in the other pattern. The phase representation moves in real time along the time axis to the present and disappears there. Thus, at the end of the interval, there is always the phase with the current signal color.
Dann wird die Zeit markiert, die das Ego-Fahrzeug brauchen würde, um von seiner aktuellen Position aus mit der konstant bleibenden, aktuellen Geschwindigkeit die Stopplinie zu erreichen.Then the time is marked that the ego vehicle would need to reach the stop line from its current position with the current speed remaining constant.
Liegt die Markierung des Ego-Fahrzeugs auf einer Grün- bzw. Rotphase, würde das Fahrzeug mit der konstant bleibenden aktuellen Geschwindigkeit die Stopplinie bei Grün bzw. Rot erreichen. Bremst bzw. beschleunigt der Fahrer, verschiebt sich die Markierung in der Richtung Zukunft bzw. Gegenwart, damit evtl. auch in eine andere Ampelphase.If the tag of the ego vehicle is on a green or red phase, the vehicle would reach the stop line at green or red at the current speed that remains constant. If the driver brakes or accelerates, the marking shifts in the direction of future or present, possibly also in another traffic light phase.
Weiter wird eine andere Zeit markiert (Musterfahrzeug), die ein Musterfahrzeug brauchen würde, um von der aktuellen Position des Ego-Fahrzeugs aus mit der konstant bleibenden, exakt dem Tempo-Limit (V_limit) entsprechenden Geschwindigkeit die Stopplinie zu erreichen.Further, another time is marked (sample vehicle), which would need a sample vehicle to reach from the current position of the ego vehicle with the constant, exactly the speed limit (V_limit) speed corresponding to the stop line.
Liegt die Markierung des Musterfahrzeugs bereits auf einer Rotphase, braucht der Fahrer dann nicht mehr zu beschleunigen, weil er die Grünphase ohne Verletzung des Tempo-Limits sowieso nicht erreichen kann.If the marker of the model vehicle is already on a red phase, the driver then no longer needs to accelerate because he can not reach the green phase anyway without violating the tempo limit.
Die in den obigen Punkten 1) bis 5) beschriebene Darstellung wird kontinuierlich mit dem Lauf der Zeit erneut. So entsteht ein sich in der Zeitachse fortbewegendes Bild, das den Fortlauf der Lichtsignalphasen, den Restdauer der aktuellen Ampelfarbe, die abgeschätzte Ankunftszeit des Ego-Fahrzeuges und des Musterfahrzeuges konsistent und veranschaulich präsentiert.The illustration described in the above items 1) to 5) becomes continuous again with the passage of time. The result is a moving image in the time axis, which presents the progression of the light signal phases, the remaining duration of the current traffic light color, the estimated time of arrival of the ego vehicle and the model vehicle consistent and illustrative.
Nun werden die im erfindungsgemäßen Verfahren angegeben Parameter bestimmt. Now the parameters given in the method according to the invention are determined.
Die SignalphasenThe signal phases
Die Präsentation der Signalphasen wird für jede Zeit wie folgt bestimmt:
- a. Das Segment zwischen dem Zeitpunkt „Gegenwart“ (Sekunde 0) und dem Ausschaltpunkt der aktuellen Signalphase wird mit der Farbe des aktuellen Lichtsignals (z. B. Grün) belegt.
- b. Danach kommt optional die Gelbphase, wenn es für die Anwendung sinnvoll ist und die entsprechenden Daten vorhanden sind.
- c. Das anschließende Segment wird dann mit der Gegenfarbe (z. B. Rot) der aktuellen Phase belegt, mit der exakten Phasenlänge
- d. Gegebenenfalls kommt dann eine weitere Gelbphase.
- e. Dann folgt wieder ein Segment mit der nächsten Phase der aktuellen Ampelfarbe.
- a. The segment between the time "present" (second 0) and the switch-off point of the current signal phase is assigned the color of the current light signal (eg green).
- b. After that comes optionally the yellow phase, if it makes sense for the application and the corresponding data are available.
- c. The subsequent segment is then filled with the opposite color (eg red) of the current phase, with the exact phase length
- d. If necessary, then comes another yellow phase.
- e. Then another segment follows with the next phase of the current traffic light color.
Die Schritte „b“ bis „e“ wiederholen sich so weiter, bis das Ende des zu präsentierten Zeitintervalls, z. B. 60 Sekunden, erreicht wird. Ggf. wird die letzte Signalphase nur teilweise dargestellt. The steps "b" to "e" are repeated until the end of the time interval to be presented, e.g. B. 60 seconds is reached. Possibly. the last signal phase is only partially displayed.
Das MusterfahrzeugThe model vehicle
Die aktuell gültige höchste Geschwindigkeit wird als V_limit (m/s) bezeichnet. Für jede Zeit wird die aktuelle Entfernung des Ego-Fahrzeugs zur Stopplinie als D_akt (m) ermittelt. Dann wird der Zeitpunkt X_m (s) für die Markierung des Musterfahrzeugs bestimmt The currently valid highest speed is called V_limit (m / s). For each time the actual distance of the ego vehicle to the stop line is determined as D_akt (m). Then the time X_m (s) for the marking of the sample vehicle is determined
Das Ego-FahrzeugThe ego vehicle
Die aktuelle Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs wird als V_akt (m/s) bezeichnet. Für jede Zeit wird die aktuelle Entfernung des Ego-Fahrzeugs zur Stopplinie als D_akt (m) ermittelt. Dann wird der Zeitpunkt X_akt für die Markierung des Ego-Fahrzeugs wie folgt bestimmt
Sonst The current speed of the ego vehicle is referred to as V_akt (m / s). For each time the actual distance of the ego vehicle to the stop line is determined as D_akt (m). Then, the time X_akt for the tagging of the ego vehicle is determined as follows
Otherwise
In
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102015226112A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Continental Automotive Gmbh | Device and method for supporting the turning process of a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015173130A1 (en) | 2015-11-19 |
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