DE102015105784A1 - Distributed system for detecting and protecting vulnerable road users - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein verteiltes Erkennungs- und Kommunikationssystem (1) zum Erkennen und Schützen von verwundbaren Verkehrsteilnehmern (RU, K, L, M, N). Erkennungsergebnisse (31) über identifizierte Objekte werden zwischen zwei oder mehr Kommunikationsteilnehmern (CU, A, B, C) des Systems (1) ausgetauscht. Bei einem Kommunikationsteilnehmer werden mittels einer Erkennungsvorrichtung verwundbare Verkehrsteilnehmer (RU, K, L, M, N) erfasst und als Objekte identifiziert, insbesondere als relevante Ziel-Objekte für den Schutz verwundbarer Verkehrsteilnehmer. Die Erkennungsergebnisse (31) über identifizierte Objekte werden in einer geordneten Datenstruktur (30) gespeichert sowie an die anderen Kommunikationsteilnehmer (CU, B, C) im System (1) mitgeteilt. Der Versand von Mitteilungen mit Erkennungsergebnissen (31) wird gesteuert und zwar auf Basis einer Analyse der eigenen (neuen) Erkennungsergebnisse gegenüber den gespeicherten Informationen (31) über vorbekannte Objekte und die bekannten Kommunikationsteilnehmer (CU, 30‘). Für die Steuerung des Versands werden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen und es wird die Effizienz der Informationsnutzung im System (1) verbessert.The invention relates to a distributed recognition and communication system (1) for detecting and protecting vulnerable road users (RU, K, L, M, N). Recognition results (31) on identified objects are exchanged between two or more communication participants (CU, A, B, C) of the system (1). In a communication subscriber, vulnerable road users (RU, K, L, M, N) are detected by means of a recognition device and identified as objects, in particular as relevant destination objects for the protection of vulnerable road users. The recognition results (31) on identified objects are stored in an ordered data structure (30) and communicated to the other communication subscribers (CU, B, C) in the system (1). The dispatch of messages with recognition results (31) is controlled on the basis of an analysis of the own (new) recognition results against the stored information (31) about known objects and the known communication participants (CU, 30 '). Various measures are proposed for the control of the shipment and the efficiency of information usage in the system (1) is improved.
Description
Die Erfindung betrifft ein verteiltes Erkennungs- und Kommunikationssystem zum Erkennen und Schützen von verwundbaren Verkehrsteilnehmern, wobei zwischen den Teilnehmern des Systems Erkennungsergebnisse über identifizierte Objekte ausgetauscht werden. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Erkennungs- und Kommunikationsverfahren als Bestandteil dieses Systems, das zur Ausführung bei einem Eigen-Kommunikationsteilnehmer vorgesehen ist. Ein Eigen-Kommunikationsteilnehmer kann insbesondere ein Fahrzeug sein bzw. eine Sicherheitseinrichtung, die an einem Fahrzeug angeordnet ist und über Zugriff auf ein Erfassungsmittel sowie ein Kommunikationsmittel verfügt. The invention relates to a distributed recognition and communication system for recognizing and protecting vulnerable road users, wherein identification results about identified objects are exchanged between the participants of the system. In particular, the invention relates to a recognition and communication method as part of this system, which is provided for execution in a self-communication subscriber. A self-communication subscriber may in particular be a vehicle or a safety device which is arranged on a vehicle and has access to a detection means as well as a communication means.
In der Praxis ist es bekannt, dass der Schutz von verwundbaren Verkehrsteilnehmern verbessert werden kann, wenn durch mehrere Teilnehmer in einem Kommunikationssystem Informationen ausgetauscht werden. Es ist insbesondere vorgeschlagen worden, zwischen zwei Fahrzeugen Sensordaten, wie Bilder oder Radarsignale auszutauschen, um dem jeweils anderen Fahrzeug eine zusätzliche Erkennung in den mitgeteilten Sensordaten zu ermöglichen. Der Austausch von Sensordaten erfordert standardisierte Erkennungssysteme bei den Teilnehmern des Systems und bringt eine hohe Belastung der Kommunikationskanäle mit sich. In practice, it is known that the protection of vulnerable road users can be improved if information is exchanged by several subscribers in a communication system. It has been proposed, in particular, to exchange sensor data, such as images or radar signals, between two vehicles, in order to allow the respective other vehicle additional detection in the sensor data communicated. The exchange of sensor data requires standardized recognition systems in the participants of the system and involves a high load on the communication channels.
Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber ein verteiltes Erkennungs- und Kommunikationssystem bzw. ein zugehöriges Erkennungs- und Kommunikationsverfahren, bei dem von einem Eigen-Kommunikationsteilnehmer eine Objekterkennung auf Basis von Sensordaten durchgeführt wird, die von einer eigenen Erkennungsvorrichtung ermittelt werden, und wobei ausschließlich Erkennungsergebnisse an andere Kommunikationsteilnehmer im System mitgeteilt werden. Es besteht somit ein grundlegender Unterschied zu den vorerwähnten Systemen, bei denen Sensordaten wie Kamerabilder, Radarsignale etc. ausgetauscht werden. On the other hand, the present invention relates to a distributed recognition and communication system or an associated recognition and communication method, in which an object-communication participant performs object recognition on the basis of sensor data, which is determined by a separate recognition device, and exclusively results of recognition to others Communication participants are communicated in the system. There is thus a fundamental difference to the aforementioned systems in which sensor data such as camera images, radar signals, etc. are exchanged.
Mit anderen Worten werden bei dem hier angesprochenen verteilten Erkennungs- und Kommunikationssystem zwischen den Kommunikationsteilnehmern deskriptive Informationen über erkannte Objekte in einer gemeinsamen Verkehrsumgebung geteilt, um so jedem Kommunikationsteilnehmer zu helfen, Maßnahmen zu ergreifen, die einem Schutz von verwundbaren Verkehrsteilnehmern beitragen. In other words, in the distributed detection and communication system discussed herein, descriptive information about detected objects is shared among the communication participants in a common traffic environment so as to help each communication participant take action to help protect vulnerable road users.
Teilweise wird ein gattungsgemäßes verteiltes Erkennungs- und Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung als „System“ abgekürzt. Ein Kommunikationsteilnehmer im System wird teilweise als „Teilnehmer“ abgekürzt. In part, a generic distributed discovery and communication system according to the present disclosure is abbreviated to "system." A communication participant in the system is sometimes abbreviated as "participant".
Die bisher bekannten Systeme bieten keine optimale Nutzung der verfügbaren Information. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verteiltes Erkennungs- und Kommunikationssystem zum Schutz von verwundbaren Verkehrsteilnehmern aufzuzeigen, bei dem eine effizientere Nutzung der Erkennungsergebnisse ermöglicht und so der Schutz von verwundbaren Verkehrsteilnehmern verbessert werden. The previously known systems do not offer optimal use of the available information. It is an object of the present invention to provide a distributed detection and communication system for the protection of vulnerable road users, in which a more efficient use of the recognition results allows and thus the protection of vulnerable road users are improved.
Es wird nachfolgend davon ausgegangen, dass sich in dem verteilten Erkennungs- und Kommunikationssystem zumindest zwei Kommunikationsteilnehmer in einer gemeinsamen Verkehrsumgebung befinden und jeweils ein Erkennungs- und Kommunikationsverfahren gemäß dem eigenständigen Hauptanspruch ausführen. It is assumed below that in the distributed detection and communication system at least two communication participants are in a common traffic environment and each perform a recognition and communication method according to the independent main claim.
Die Funktion des verteilten Systems ergibt sich aus dem Zusammenwirken der Kommunikationsteilnehmer und wird aus der Perspektive eines Teilnehmers erläutert, der im Folgenden als „Eigen-Kommunikationsteilnehmer“ bezeichnet wird. Die anderen Teilnehmer im System werden als „Fremd-Kommunikationsteilnehmer“ bezeichnet. The function of the distributed system arises from the interaction of the communication participants and is explained from the perspective of a participant, which is referred to below as the "self-communication participant". The other participants in the system are referred to as "external communication participants".
Das zur Ausführung bei dem Eigen-Kommunikationsteilnehmer beschriebene Erkennungs- und Kommunikationsverfahren kann in derselben oder einer ähnlichen Weise bei einem oder allen Fremd-Kommunikationsteilnehmern ausgeführt werden. The recognition and communication method described for execution in the self-communication subscriber may be executed in the same or a similar manner at one or all of the foreign communication parties.
Bei dem Eigen-Kommunikationsteilnehmer wird mittels einer beliebigen Erkennungsvorrichtung eine Objekterkennung durchgeführt. Derartige Erkennungsvorrichtungen sind in verschiedenen Varianten bekannt und befinden sich in der ständigen Fortentwicklung. Beispielhaft wird davon ausgegangen, dass es sich um eine kamerabasierte Erkennungsvorrichtung handelt, welche Übereinstimmungen zwischen Referenz-Objekten und Erfassungsdaten eines bildgebenden Sensors ermittelt und hierüber Objekte identifiziert. Ferner wird angenommen, dass die Erkennungsvorrichtung über die Existenz eines Objektes hinaus weitere deskriptive Informationen bereitstellt, die das Objekt genauer kennzeichnen. Hierzu können eine relative oder absolute Position des Objekts, eine relative oder absolute Größe (Höhe / Breite) oder eine Art bzw. ein Typ des Objekts (nachfolgend auch „Klassifizierung“ genannt“ gehören. In the self-communication participant, an object recognition is performed by means of any recognition device. Such recognition devices are known in various variants and are in constant evolution. For example, it is assumed that it is a camera-based recognition device which determines matches between reference objects and acquisition data of an imaging sensor and identifies objects via them. Further, it is believed that the recognition device provides, beyond the existence of an object, further descriptive information that more accurately identifies the object. For this purpose, a relative or absolute Position of the object, a relative or absolute size (height / width) or a type or a type of the object (hereinafter also referred to as "classification").
Die Erkennungsvorrichtung kann bevorzugt ein identifiziertes Objekt über einen zeitlichen Verlauf hinweg nachverfolgen (object-tracking) und so ermitteln, ob sich ein Objekt innerhalb der Verkehrsumgebung bewegt sowie ggfs. mit welcher Geschwindigkeit und in welcher Richtung. Auch aus der Nachverfolgung eines Objekts können deskriptive Informationen als Erkennungsergebnisse ermittelt werden. The recognition device can preferably track an identified object over a time course (object-tracking) and thus determine whether an object moves within the traffic environment and, if necessary, at what speed and in which direction. Also from the tracking of an object descriptive information can be determined as recognition results.
Die Erkennungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, Objekte verschiedener Art in der Verkehrsumgebung zu erkennen, darunter zumindest verwundbare Verkehrsteilnehmer. Als verwundbare Verkehrsteilnehmer werden insbesondere Menschen und/oder Tiere aufgefasst, die sich in der gemeinsamen Verkehrsumgebung mit zumindest einem Kommunikationsteilnehmer befinden. Dazu gehören Personen und Tiere im Bereich der befahrenen und angrenzenden Verkehrswege, wie beispielsweise Fußgänger, Radfahrer, Skateboard-Fahrer (oder Benutzer vergleichbarer Spiel- oder Sportfahrzeuge), spielende Kinder, Nutzvieh und so weiter. Bevorzugt hat die Erkennungsvorrichtung Zugriff auf eine Mehrzahl von Referenz-Objekten, die eine Erkennung und Identifizierung ermöglichen. Die Referenz-Objekte können in einer erweiterbaren Datenbank abgelegt sein und ggfs. innerhalb des Systems teilweise oder vollständig vereinheitlicht sein. The recognition device is designed to recognize objects of various types in the traffic environment, including at least vulnerable road users. Vulnerable road users are, in particular, people and / or animals who are in the common traffic environment with at least one communication user. These include persons and animals in the area of the traffic and adjacent traffic routes, such as pedestrians, cyclists, skateboard riders (or users of comparable sports or recreational vehicles), children playing, livestock and so on. Preferably, the recognition device has access to a plurality of reference objects that enable recognition and identification. The reference objects can be stored in an extensible database and possibly be partially or completely unified within the system.
Die Erkennungsvorrichtung kann darüber hinaus andere (reale) Objekte erkennen und identifizieren, bei denen es sich nicht um verwundbare Verkehrsteilnehmer handelt und auf entsprechende weitere Referenz-Objekte zugreifen. Hierzu zählen bspw. andere Fahrzeuge (insbesondere Last- und Personenkraftfahrzeuge), Bauwerke, Pflanzen, Begrenzungen der Verkehrswege (insbesondere Randsteine, Spurmarkierungen, Leitplanken, Leitpfosten, Pylonen, Baustellenbegrenzungen, Schilder, Lichtmarkierungen etc.). The recognition device may also recognize and identify other (real) objects that are not vulnerable road users and access corresponding other reference objects. These include, for example, other vehicles (especially trucks and passenger cars), structures, plants, boundaries of the traffic routes (especially curbs, lane markings, guardrails, delineators, pylons, site boundaries, signs, light markings, etc.).
Erkennungsergebnisse über die identifizierten Objekte (verwundbare Verkehrsteilnehmer sowie ggfs. andere Objekte) werden in einer geordneten Datenstruktur des Eigen-Kommunikationsteilnehmers gespeichert. Ferner werden Mitteilungen über identifizierte Objekte zwischen den Kommunikationsteilnehmern gegenseitig ausgetauscht. Die von Fremd-Kommunikationsteilnehmern mitgeteilten Informationen über identifizierte Objekte werden ebenfalls in einer geordneten Datenstruktur gespeichert. Bevorzugt kann es eine gemeinsame Datenstruktur geben, in der eigene Erkennungsergebnisse und mitgeteilte Erkennungsergebnisse zusammengefasst werden. Detection results on the identified objects (vulnerable road users and possibly other objects) are stored in an ordered data structure of the self-communication subscriber. Furthermore, messages about identified objects are exchanged between the communication participants. The information about identified objects communicated by foreign communication participants is also stored in an ordered data structure. Preferably, there may be a common data structure in which own recognition results and reported recognition results are summarized.
Darüber hinaus können zwischen den Kommunikationsteilnehmern deskriptive Informationen über den jeweils eigenen Zustand ausgetauscht werden. Ein solcher Austausch von Eigen-Informationen ist als Fahrzeug zu Fahrzeug Kommunikation unter der Verwendung von Statusmeldungen (sog. „beacon messages“) bekannt. In addition, descriptive information about its own state can be exchanged between the communication participants. Such exchange of self-information is known as vehicle-to-vehicle communication using status messages (so-called "beacon messages").
Ein verteiltes Erkennungssystem der vorbeschriebenen Art kann je nach Verkehrssituation, Anzahl der Kommunikationsteilnehmer sowie Anzahl der identifizierten Objekte und mitzuteilenden Ergebnisse sehr unterschiedliche Wirksamkeit zeigen. A distributed recognition system of the type described above can show very different effectiveness depending on the traffic situation, the number of communication participants as well as the number of identified objects and the results to be communicated.
Wenn zu viele Kommunikationsteilnehmer vorhanden sind, die alle jeweils identifizierten Objekte mitteilen, kann es zu einer Vielzahl von Mitteilungen kommen, wobei Erkennungsinformationen über ein einziges reales Objekt mehrfach von unterschiedlichen Quellen mitgeteilt werden. Dies führt zu unnötigen Redundanzen. Ferner kann es beim Versand einer großen Zahl von Mitteilungen dazu kommen, dass der Übertragungskanal überlastet wird, sodass ein Teil der Mitteilungen nicht empfangen oder nicht korrekt ausgelesen werden kann. Dies hat negative Auswirkungen auf die Güte der im System geteilten Informationsbasis. If there are too many communication subscribers communicating each identified objects, a variety of messages may occur, with recognition information about a single real object being communicated from multiple sources multiple times. This leads to unnecessary redundancies. Furthermore, when sending a large number of messages, the transmission channel may become overloaded, so that some of the messages can not be received or read out correctly. This has a negative impact on the quality of the information base shared in the system.
Infolge unterschiedlicher Erkennungsqualität kann es ferner dazu kommen, dass zwei oder mehr Kommunikationsteilnehmer ein reales Objekt identifizieren, jedoch voneinander abweichende und ggfs. widersprüchliche Erkennungsergebnisse ermitteln und im System mitteilen. Hierdurch können im System fehlerhafte Auffassungen erzeugt werden. As a result of different recognition quality, it may also happen that two or more communication participants identify a real object, but determine different and possibly contradictory recognition results and communicate them in the system. As a result, erroneous views can be generated in the system.
Gerade bei den anderen Kommunikationsteilnehmern, die selbst keine eigene Erkennung zu einem solchen realen Objekt durchführen können, führt dies zu fehlerhaften Auffassungen über das Verkehrsgeschehen, die aus deren eigener Kompetenz nicht identifizierbar sind. Fehlerhafte Auffassungen im geteilten Kenntnisstand des Systems können entsprechend fehlerhafte Reaktionen bedingen, die dann nicht zu einem Schutz der verwundbaren Verkehrsteilnehmer beitragen oder sogar zu einer Gefährdung führen. Auch hierdurch wird die Effizienz des Systems beeinträchtigt. Especially with the other communication participants, who themselves can not perform their own recognition of such a real object, this leads to erroneous views on the traffic, which are not identifiable from their own competence. Incorrect views in the shared state of knowledge of the system can accordingly cause erroneous reactions, which then do not contribute to the protection of the vulnerable road users or even lead to a hazard. This also affects the efficiency of the system.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass bei einem Eigen-Kommunikationsteilnehmer der Versand von Mitteilungen mit Erkennungsergebnissen (eigene und/oder empfangene Erkennungsergebnisse) auf Basis einer Analyse der eigenen Erkennungsergebnisse gegenüber den gespeicherten Informationen steuert, wobei Informationen über vorbekannte Objekte und die bekannten Kommunikationsteilnehmer einbezogen werden. Das Steuern des Versands von Mitteilungen erfolgt bevorzugt durch eine Priorisierung, insbesondere durch Bevorzugung und/oder Beschränkung des Versands von Mitteilungen sowie der auszutauschenden Mitteilungsinhalte. The present invention provides that, in the case of a self-communication subscriber, the transmission of messages with recognition results (own and / or received recognition results) is controlled based on an analysis of the own recognition results against the stored information, including information about known objects and the known communication participants , The transmission of messages is preferably controlled by a prioritization, in particular by favoring and / or limiting the sending of messages as well as the message contents to be exchanged.
Die Steuerung des Mitteilungsversands ist darauf gerichtet, dass (a) unnötige Redundanzen vermieden werden und/oder (b) die Entstehung von fehlerhaften Auffassungen im gemeinsamen Kenntnisstand des Systems vermieden werden und/oder (c) bestehende Fehlinformationen im gemeinsamen Kenntnisstand des Systems auf Basis der eigenen Erkennungsergebnisse erkannt und beseitigt werden und/oder (d) eine Effizienzminderung aufgrund zu hoher Sendefrequenz oder zu hoher Informationsmengen vermieden wird und/oder (e) potentielle und/oder akute Bedrohungen für verwundbare Verkehrsteilnehmer priorisiert gehandhabt werden können. Message dispatch control is directed to (a) avoiding unnecessary redundancies and / or (b) avoiding misunderstandings in the shared knowledge of the system and / or (c) existing misconceptions in the common knowledge of the system based on the own detection results are detected and / or eliminated and / or (d) an efficiency reduction due to excessive transmission frequency or excessive amounts of information is avoided and / or (e) potential and / or acute threats to vulnerable road users can be managed prioritized.
Durch jeden der oben genannten Effekte für sich sowie durch deren Kombination wird eine Verbesserung des verteilten Erkennungs- und Kommunikationssystems und dessen Effizienz erreicht. Each of the above-mentioned effects, by themselves and by combining them, improves the distributed recognition and communication system and its efficiency.
In den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele und Anwendungen der Erfindung angegeben. In the dependent claims, the following description and the accompanying drawings advantageous embodiments and applications of the invention are given.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen: The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. Show it:
Die Sicherheitseinrichtung kann fester Bestandteil des Fahrzeugs sein und mit einem oder mehreren Fahrzeugsteuergeräten datentechnisch verbunden sein. Alternativ kann die Sicherheitseinrichtung in ein Fahrzeugsteuergerät integriert sein. Wiederum alternativ kann die Sicherheitseinrichtung als separate und gegebenenfalls nachrüstbare Vorrichtung ausgebildet sein. Entsprechend können das Kommunikationsmittel und/oder das Erkennungsmittel feste Bestandteile des Fahrzeuges sein, auf die die Sicherheitseinrichtung zugreift oder die Sicherheitseinrichtung kann über ein eigenes Kommunikationsmittel und/oder ein eigenes Erkennungsmittel verfügen. Eine Erkennungsvorrichtung wertet die von zumindest einem Erfassungsmittel bezogenen Sensordaten aus und liefert Erkennungsergebnisse über identifizierte Objekte. The safety device may be an integral part of the vehicle and may be connected to one or more vehicle control devices in terms of data technology. Alternatively, the safety device can be integrated in a vehicle control unit. Again alternatively, the safety device may be formed as a separate and optionally retrofittable device. Accordingly, the communication means and / or the recognition means may be fixed components of the vehicle which the safety device accesses or the safety device may have its own communication means and / or its own recognition means. A recognition device evaluates the sensor data obtained from at least one detection means and supplies recognition results about identified objects.
Die Kommunikation innerhalb des Systems (
Ein Erkennungsmittel kann ein oder mehrere Sensoren aufweisen, die einen oder mehrere Umgebungsbereiche des Kommunikationsteilnehmers zu Zwecken der Erkennung sensorisch überwachen. Solche Sensoren können bildgebende Sensoren wie Kameras, 3D-Kameras oder LiDAR- /LaDAR-Sensoren sein. Alternativ oder zusätzlich können andere Sensoren vorgesehen sein, wie Radar-Sensoren, Wärmebildkameras oder Ultraschall-Sensoren. A detection means may comprise one or more sensors which sensory monitor one or more surrounding areas of the communication party for detection purposes. Such sensors may be imaging sensors such as cameras, 3D cameras or LiDAR / LaDAR sensors. Alternatively or additionally, other sensors may be provided, such as radar sensors, thermal imaging cameras or ultrasonic sensors.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird davon ausgegangen, dass eine Erkennungsvorrichtung auf die Sensordaten von zumindest einem Erkennungsmittel zugreift und innerhalb der Sensordaten Objekte identifiziert, die reale Objekte in der Umgebung des Kommunikationsteilnehmers repräsentieren. Zu solchen realen Objekten gehören in der Verkehrsumgebung (
In dem Beispiel gemäß
Die Fahrzeuge (A, B, C) können jeweils Sicherheitseinrichtungen und Erkennungsvorrichtungen unterschiedlicher Ausbildung aufweisen. Ferner können die Fahrzeuge (A, B, C) beliebige bekannte aktive oder passive Kollisionsvermeidungssysteme sowie Personenschutzvorrichtungen aufweisen. Als Kollisionsvermeidungssystem kommen beispielsweise Bremsassistenten, Ausweichassistenten und dergleichen, in Betracht. Personenschutzvorrichtungen können im Fall einer nicht abwendbaren Kollision das Verletzungsrisiko eines verwundbaren Verkehrsteilnehmers mindern. Zu solchen Personenschutzvorrichtungen zählen beispielsweise Außenairbags. The vehicles (A, B, C) can each have safety devices and recognition devices of different design. Further, the vehicles (A, B, C) may comprise any known active or passive collision avoidance systems as well as personal protection devices. Brake assistants, evasive assistants and the like, for example, come into consideration as a collision avoidance system. Personal security devices can reduce the risk of injury to a vulnerable road user in the event of an unavoidable collision. Such personal protection devices include, for example, external airbags.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann durch eine Sicherheitseinrichtung auf Basis der eigenen und/oder empfangenen Erkennungsergebnisse eine potenzielle oder akute Kollisionssituation mit einem verwundbaren Verkehrsteilnehmer festgestellt werden und es können beliebige Maßnahmen zur Abwendung oder Milderung der Kollision ergriffen werden. Solche Maßnahmen können unter anderem das Anzeigen von Warnungen an den Fahrer, das Bemerkbarmachen des eigenen Fahrzeuges gegenüber einem konfliktgefährdeten Verkehrsteilnehmer und/oder das Betätigen einer der vorgenannten aktiven oder passiven Systeme sein. Within the scope of the present disclosure, a potential or acute collision situation with a vulnerable road user can be determined by a safety device on the basis of the own and / or received recognition results, and any measures can be taken to avert or mitigate the collision. Such measures may be, inter alia, the display of warnings to the driver, the making of the own vehicle to a road user at risk of conflict and / or the actuation of one of the aforementioned active or passive systems.
In der Verkehrssituation (
In
Auf der Rückseite der Hecke (
In der Seitenstraße (
In der Gegenrichtung zum Fahrzeug (A) bewegt sich auf der Vorfahrtstraße (
Es wird nun weiter angenommen, dass das Kind (L) plötzlich beginnt, in Richtung der Seitenstraße (
Es ist offensichtlich, dass sich diese Verkehrssituation (
Die Fahrzeuge (A, B, C) weisen in Folge der jeweils unterschiedlichen Erkennungsvorrichtungen verschiedene Wahrnehmungs-Umgebungsbereiche auf, d.h. mit Bezug auf das jeweilige Fahrzeug (A, B, C) definierbare Abschnitte der Außenumgebung, in denen durch Auswertung der Sensordaten grundsätzlich verwundbare Verkehrsteilnehmer identifizierbar sind.
Ein Fronterfassungsbereich (
Das Fahrzeug (B) verfügt hingegen über eine geringere sensorische Ausstattung. Es weist lediglich ein Kamerasystem aus, das einen Fronterfassungsbereich überwacht. In allen anderen Umgebungsbereichen ist das Fahrzeug (B) sensorisch blind. The vehicle (B), however, has a lower sensory equipment. It only has one camera system monitoring a front detection area. In all other surrounding areas the vehicle (B) is sensorially blind.
Das Fahrzeug (C) verfügt über eine Frontkamera, eine nach hinten gerichtete Kamera sowie Kameras in den Kotflügeln, die im Wesentlichen den Systemen von Fahrzeug (A) entsprechen. The vehicle (C) has a front camera, a rear-facing camera and cameras in the fenders, which essentially correspond to the systems of vehicle (A).
Es ist leicht ersichtlich, dass in der gezeigten Verkehrssituation (
Es kann nun weiterhin angenommen werden, dass sich in der weiteren Umgebung (nicht dargestellt) zahlreiche andere Kommunikationsteilnehmer befinden und bereits eine erhebliche Auslastung der Kommunikationskanäle vorliegt. It can now further be assumed that there are numerous other communication subscribers in the wider environment (not shown) and that there is already a considerable utilization of the communication channels.
Damit das verteilte Erkennungs- und Kommunikationssystem in effizienter Weise einen Schutz der verwundbaren Verkehrsteilnehmer bewirken kann, werden nachfolgend verschiedene aus Sicht des Fahrzeuges (A) ausführbare Maßnahmen erläutert, die einzeln oder gemeinsam den oben beschriebenen gewünschten Effekten zuträglich sind. Diese Maßnahmen können bevorzugt ebenfalls von den anderen Kommunikationsteilnehmern (B, C) ausgeführt werden. In order that the distributed detection and communication system can effectively protect the vulnerable road users, various actions executable from the perspective of the vehicle (A) will be explained below, which individually or collectively contribute to the desired effects described above. These measures can preferably also be carried out by the other communication participants (B, C).
Die Maßnahmen basieren auf dem Grundgedanken, dass jeder Teilnehmer in dem System (
Eine erste Maßnahme sieht vor, dass der Eigen-Kommunikationsteilnehmer innerhalb der ihm zur Verfügung stehenden Sensordaten Objekte nachverfolgt, d.h. die deskriptiven Daten zu jedem Objekt nicht nur punktuell auswertet sondern über eine gewisse Zeitdauer, beispielsweise mindestens ein bis zwei Sekunden vergleichend analysiert und auf Konsistenz prüft. Die Verlässlichkeit der Erkennungsergebnisse wird hierdurch verbessert. Ein Eigen-Kommunikationsteilnehmer kann bevorzugt Erkennungsergebnisse über ein durch ihn neu identifiziertes Objekt erst nach Erreichen einer einstellbaren Konfidenzschwelle im System (
Die vorgenannte Maßnahme kann für sich allein eingesetzt werden oder bevorzugt in Kombination mit einer zusätzlichen Objektklassifikation. Eine solche Klassifikation kann bevorzugt zwischen für das Schützen von verwundbaren Verkehrsteilnehmern relevanten Ziel-Objekten und anderen Objekten unterscheiden. Durch den Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) werden dann bevorzugt oder ausschließlich Erkennungsergebnisse über relevante Ziel-Objekte versendet, während Erkennungsergebnisse über andere Objekte nachrangig oder gar nicht mitgeteilt werden. Der Grad der Priorisierung, insbesondere der Verzögerung bzw. Bevorzugung des Versands, kann dabei in Abhängigkeit von weiteren Kriterien einstellbar sein, insbesondere in Abhängigkeit von einer festgestellten Auslastung auf dem Kommunikationskanal. The aforementioned measure can be used alone or preferably in combination with an additional object classification. Such a classification may preferably distinguish between target objects relevant to the protection of vulnerable road users and other objects. The self-communication participant (A) then preferentially or exclusively sends recognition results about relevant target objects, while recognition results about other objects are subordinated or not communicated at all. The degree of prioritization, in particular the delay or preference of the shipment, can be adjustable depending on further criteria, in particular as a function of a determined utilization on the communication channel.
Die beiden vorgenannten Maßnahmen führen einzeln oder in Kombination dazu, dass der gemeinsame Kenntnisstand in dem verteilten System zuerst bzw. am Schnellsten mit verlässlichen und vornehmlich relevanten Informationen erweitert und aktualisiert wird. Demgegenüber werden weniger verlässliche oder weniger relevante Erkennungsergebnisse nicht mitgeteilt oder erst dann mitgeteilt, wenn die Auslastung auf dem Kommunikationskanal dies zulässt. The two above-mentioned measures, individually or in combination, lead to the fact that the shared state of knowledge in the distributed system is first and / or fastest extended and updated with reliable and primarily relevant information. In contrast, less reliable or less relevant recognition results are not communicated or communicated until the load on the communication channel permits it.
Eine Klassifikation kann auf Basis der deskriptiven Informationen über die identifizierten Objekte erfolgen. Beispielsweise können alle Objekte, zu denen eine Kollision mit einem Kommunikationsteilnehmer antizipiert wird, als relevantes Ziel-Objekt klassifiziert werden, was beispielsweise den Kinderwagen der Frau umfasst. Ferner können als verwundbare Verkehrsteilnehmer identifizierte Objekte als relevante Ziel-Objekte klassifiziert werden. Die Klassifikation kann ggfs. von der momentanen Bewegung und/oder der Bewegungshistorie abhängig gemacht werden. So könnte der auf der Parkbank sitzende Mann als nicht relevant aufgefasst werden, weil er sich über einen längeren Zeitraum nicht bewegt und einen erheblichen Abstand zu den Verkehrswegen hat. Weiter unten werden weitere Aspekte der Klassifikation von relevanten Ziel-Objekten erläutert. Classification may be based on the descriptive information about the identified objects. For example, all objects to which a collision with a communication participant is anticipated can be classified as a relevant target object, which includes, for example, the woman's stroller. Furthermore, objects identified as vulnerable road users can be classified as relevant destination objects. The classification may possibly be made dependent on the current movement and / or the movement history. Thus, the man sitting on the park bench could not be considered relevant because he does not move for a long time and has a considerable distance from the traffic routes. Further below, further aspects of the classification of relevant target objects are explained.
Eine weitere Maßnahme, die für sich allein oder in Kombination mit den vorgenannten Maßnahmen anwendbar ist, sieht vor, dass neu ermittelte Erkennungsergebnisse über bekannte Objekte in Abhängigkeit von dem Alter der zuletzt ausgetauschten Informationen mitgeteilt werden. Als bekanntes Objekt kann jedes Objekt aufgefasst werden, zu dem bereits Erkennungsergebnisse von dem Eigen-Kommunikationsteilnehmer versendet oder empfangen worden sind. A further measure, which is applicable on its own or in combination with the abovementioned measures, provides that newly determined recognition results on known objects are communicated as a function of the age of the last exchanged information. A known object can be any object to which recognition results have already been sent or received by the intrinsic communication user.
In dem Beispiel von
Es ist für die Effizienz des Systems in dem genannten Fall positiv, wenn neue Erkennungsergebnisse über das Kind (L) bevorzugt ausgetauscht werden, insbesondere da zu dem neu erkannten Kind (L) noch keine Bewegungshistorie bekannt ist. It is positive for the efficiency of the system in the said case when new recognition results about the child (L) are exchanged preferentially, in particular since no history of movement is yet known about the newly recognized child (L).
Bevorzugt wird für jedes Objekt eine Objekt-Referenznummer (ID) als Identifikator vergeben. Diese Referenznummer kann ggfs. beim Versand von Mitteilungen einbezogen werden. Die Objekt-Referenznummer ist hier beispielhaft in Übereinstimmung mit den Bezugszeichen für die verwundbaren Verkehrsteilnehmer (K, L, M, N) gewählt. Für jedes identifizierte Objekt werden bevorzugt Daten gespeichert, die eine räumliche Lokalisierung ermöglichen. Die räumiche Lokalisierung kann auf beliebige Weise ermöglicht werden, insbesondere durch absolute Positionsangaben (x-Koordinate, y-Koordinate) und/oder Positionsangaben in Relation zu den Kommunikationsteilnehmern (A, B, C) (auf eine definierten Halbgerade im Raum / innerhalb eines Flächenbereichs etc.). Solche Daten können in beliebig geeigneter Form gespeichert und mitgeteilt werden. In dem Beispiel von
Ferner können eine festgestellte Bewegungsrichtung (Dir.) und eine momentane Bewegungsgeschwindigkeit (v) erfasst und mitgeteilt werden. Gegebenenfalls kann über einen längeren Zeitraum für eines oder mehrere Objekte eine Bewegungshistorie aufgezeichnet werden. Further, a detected moving direction (Dir.) And a current moving speed (V) can be detected and notified. Optionally, a movement history for one or more objects can be recorded over a longer period.
Soweit verfügbar, können weitere deskriptive Daten wie beispielsweise eine Höhe/Größe (H) oder Breite (W) eines identifizierten Objektes erfasst und mitgeteilt werden. If available, additional descriptive data such as height / height (H) or width (W) of an identified object may be collected and reported.
Für jedes Objekt kann ein Alter der gespeicherten Information erfasst werden, d.h. die Zeitdauer seit der letzten Aktualisierung der Erkennungsergebnisse (Ta). Es kann dabei gegebenenfalls zwischen dem Alter der zuletzt mitgeteilten Information und dem Alter der letzten eigenen Erkennungsergebnisse unterschieden werden. For each object, an age of the stored information can be detected, i. the time since the last update of the recognition results (Ta). If necessary, a distinction can be made between the age of the last information communicated and the age of the last own recognition results.
Die Klassifikation der identifizierten Objekte kann auf beliebige Weise erfolgen. Beispielsweise können die Referenz-Objekte, anhand derer die Objekterkennung durchgeführt wird, bestimmte Klassen definieren. Dies können Klassen wie Bäume, Fahrbahnbegrenzungen, Gebäude, Fußgänger, Motorradfahrer etc. sein. Alternativ oder zusätzlich können die weiteren deskriptiven Informationen aus den Erkennungsergebnissen (
In dem Beispiel von
Eine weitere bevorzugte Maßnahme, die für sich allein oder in beliebiger Kombination mit den vorhergehenden Maßnahmen verwendet werden kann, sieht vor, dass Blind-Spot-Umgebungsbereiche (BE) der Kommunikationsteilnehmer (A, B, C) ermittelt werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) feststellt, ob ein Objekt, insbesondere ein relevantes Ziel-Objekt (K, L, M) einem Blind-Spot-Umgebungsbereich eines Fremd-Kommunikationsteilnehmers (B) zugeordnet ist. Wird eine solche Zuordnung festgestellt, so werden Erkennungsergebnisse über solche relevanten Ziel-Objekte (K, L, M) bevorzugt mitgeteilt. A further preferred measure, which can be used alone or in any combination with the preceding measures, provides that blind spot surrounding areas (BE) of the communication participants (A, B, C) are determined. It is provided, in particular, that the intrinsic communication subscriber (A) determines whether an object, in particular a relevant target object (K, L, M) is assigned to a blind spot surrounding area of a foreign communication subscriber (B). If such an association is established, recognition results about such relevant target objects (K, L, M) are preferably communicated.
Ein Blind-Spot-Umgebungsbereich (BE) ist ein solcher Umgebungsbereich eines Fremd-Kommunikationsteilnehmers (B), in dem dieser selbst keine Erkennung durchführt und/oder (momentan) keine Erkennung durchführen kann. Nachfolgend werden verschiedene Varianten zur Ermittlung von Blind-Spot-Umgebungsbereichen (BE) erläutert. A blind spot environment area (BE) is one such surrounding area of a foreign communication subscriber (B) in which the latter itself can not perform recognition and / or (currently) can not perform recognition. In the following, various variants for determining blind spot environmental areas (BE) are explained.
Eine erste Variante sieht vor, dass ein Kommunikationsteilnehmer (A, B, C) im System (
Alternativ können Erfassungsbereiche durch ein allgemein definiertes Raster gekennzeichnet werden, wobei ein Kommunikationsteilnehmer mitteilt, welche der definierten Rasterbereiche durch seine Erkennungsvorrichtung abgedeckt sind. In
In dem Beispiel aus
Aus der im Wesentlichen übereinstimmenden Erwägung heraus kann das Fahrzeug (A) ebenfalls Erkennungsergebnisse über die Frau (K) mit dem Kinderwagen mitteilen, da auch deren Positionen dem Blind-Spot-Umgebungsbereich (BE,
Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Variante können Blind-Spot-Umgebungsbereiche (BE) eines Fremd-Kommunikationsteilnehmers (B) auf Basis von erkannten oder mitgeteilten Hindernis-Objekten (
Bevorzugt können die beiden vorgenannten Varianten zur Ermittlung eines Blind-Spot-Umgebungsbereichs (BE) eines Fremd-Kommunikationsteilnehmers (B) kombiniert ausgeführt werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) im System (
Eine weitere Maßnahme, die für sich allein oder in beliebiger Kombination mit den vorher genannten Maßnahmen angewendet werden kann, sieht vor, dass ein Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) potenzielle Kollisionssituationen zwischen bekannten relevanten Ziel-Objekten (L, M) und bekannten Fremd-Kommunikationsteilnehmern (B, C) analysiert. Hierzu können insbesondere eine momentane Bewegung oder eine Bewegungshistorie zur Antizipation der weiteren Bewegung der ausgewertet werden. Ein Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) versendet bevorzugt Mitteilungen mit Erkennungsergebnissen über solche relevanten Ziel-Objekte (L, M), zu denen eine Kollisionssituation mit einem Fremd-Kommunikationsteilnehmer (B, C) antizipiert wird. Der Versand kann beispielsweise mit höherer Frequenz oder unter Verdrängung von anderen Mitteilungen erfolgen. In dem Beispiel kann der Kommunikationsteilnehmer (A) antizipieren, dass sich das Kind (L) auf einem Pfad bewegt, der sich mit dem Bewegungspfad des Fahrzeuges (B) zeitlich und räumlich überschneidet. Somit wird eine akute Kollisionsgefährdung festgestellt. Another measure, which can be used alone or in any combination with the aforementioned measures, provides that a self-communication participant (A) has potential collision situations between known relevant target objects (L, M) and known external communication participants (B, C) analyzed. For this purpose, in particular a momentary movement or a movement history for the anticipation of the further movement of the are evaluated. A self-communication subscriber (A) preferably sends messages with recognition results about such relevant target objects (L, M) to which a collision situation with a foreign communication subscriber (B, C) is anticipated. For example, the shipment may be made at higher frequencies or under the effect of other communications. In the example, the communicating party (A) may anticipate that the child (L) is moving on a path that overlaps temporally and spatially with the path of movement of the vehicle (B). Thus, an acute collision hazard is detected.
In derselben Weise könnte das Fahrzeug (C) die Bewegung des Kinderwagens der Frau (K) oder das Abbiegen des Fahrradfahrers (M) gegenüber der Bewegung des Fahrzeugs (A) analysieren und die vorerwähnten Kollisionssituationen antizipieren. Das Fahrzeug (C) würde somit bevorzugt Erkennungsergebnisse über den Kinderwagen sowie den Fahrradfahrer (M) mitteilen und dem Fahrzeug (A) zur Verfügung stellen. Der bevorzugte Versand ist hier sinnvoll, obwohl das Fahrzeug (A) selbst zuvor Erkennungsergebnisse über diese relevanten Ziel-Objekte mitgeteilt hat, weil eine Kollisionssituation antizipiert wurde. In the same way, the vehicle (C) could analyze the movement of the woman's pushchair (K) or the turning of the cyclist (M) against the movement of the vehicle (A) and anticipate the aforementioned collision situations. The vehicle (C) would thus preferably communicate recognition results about the stroller and the cyclist (M) and make it available to the vehicle (A). The preferred shipping is useful here, although the vehicle (A) itself has previously communicated recognition results on these relevant target objects, because a collision situation was anticipated.
In
Die Darstellung von
Gemäß einer weiteren Maßnahme, die für sich allein oder in beliebiger Kombination mit den oben genannten Maßnahmen angewendet werden kann, kann ein Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) eine Zuordnung zwischen einem erfassten Objekt (X, X‘, Y) und dessen deskriptiven Daten und insbesondere dessen Klassifizierung gegenüber den vorgekannten Erkennungsergebnissen (eigene und empfangene) analysieren. Aus den neuen Erkennungsergebnissen kann insbesondere hervorgehen, dass zwischen einem identifizierten Objekt und dessen Klassifizierung als ein oder mehre relevante Ziel-Objekte eine neue Zuordnung auftritt. Die geänderte Klassifizierung kann sich aus den deskriptiven Informationen ergeben oder daraus, dass von zwei oder mehr bisher bekannten Objekten mit bekannter Klassifizierung plötzlich eines wegfällt. Ferner können sich deskriptive Daten zu einem bekannten Objekt sprunghaft ändern, während der oben genannte Konfidenzschwellenwert erreicht oder überschritten ist. Die Eigen-Kommunikationseinrichtung kann aus solchen Abweichungen folgern, dass innerhalb der im System mitgeteilten Erkennungsergebnisse mindestens eine fehlerhafte Auffassung vorliegt. According to a further measure, which can be used alone or in any combination with the above-mentioned measures, a self-communication participant (A) can determine an association between a detected object (X, X ', Y) and its descriptive data, and in particular analyze its classification against the previously recognized recognition results (own and received). In particular, the new recognition results may indicate that a new association occurs between an identified object and its classification as one or more relevant target objects. The changed classification may result from the descriptive information or from the fact that suddenly one of two or more previously known objects of known classification is dropped. Furthermore, descriptive data about a known object may change abruptly while the above-mentioned confidence threshold is reached or exceeded. The self-communication device can deduce from such deviations that at least one erroneous view exists within the recognition results communicated in the system.
Aus einer solchen Erkenntnis können unterschiedliche Reaktionen abgeleitet werden. Einerseits kann der Eigen-Kommunikationsteilnehmer (A) eine Mitteilung mit den neuen Erkennungsergebnissen bevorzugt versenden, um die weiteren Kommunikationsteilnehmer (B, C) im System (
Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die zu den Ausführungsbeispielen gezeigten oder beschriebenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden. Alle oben genannten Maßnahmen können in beliebiger Kombination genutzt werden und ggf. durch weitere Maßnahmen ergänzt werden. Neben den oben genannten Systemen kann ein Schutz von verwundbaren Verkehrsteilnehmern beispielsweise durch gezieltes Anleuchten mit ausrichtbaren Fahrzeugscheinwerfern oder durch Einblendung von positionsbezogenen Markierungen in einem Head-up-display unterstützt werden. Eine Erkennungsvorrichtung kann alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Sensoren eine Wärmebildkamera aufweisen. Ferner kann eine Erkennungsvorrichtung verschiedene Sensordaten oder Zwischenergebnisse der Objekterkennung miteinander fusionieren, um verwundbare Verkehrsteilnehmer zu erkennen. So können beispielsweise gleichzeitig, überlappend oder nacheinander Sensordaten einer Kamera, eines Radars, und einer Wärmebildkamera ausgewertet werden. Aus den Bilddaten der Kamera kann in Kombination mit den Wärmebilddaten ein Objekt gut als Fußgänger oder Tier klassifiziert werden, während anhand der Radardaten eine besonders genaue Positionsbestimmung möglich ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsbestimmung durch die von einer 3D-Kamera aus Stereobildern erfasste Abstandsinformation hergeleitet werden. In ähnlicher Weise sind beliebige andere Sensordatenfusionen oder Fusionen von Zwischenergebnissen der Objekterkennung möglich. BEZUGSZEICHENLISTE
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