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Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Beeinflussung von Fahrzeugsystemen durch Berücksichtigung relevanter Signalgeber nach dem Oberbergriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene, den Fahrer bei seiner Fahraufgabe unterstützende Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche vorausliegende Signalgeber, bspw. Ampeln bzw. deren Lichtzustand erkennen und bei der Steuerung der Fahrerassistenzsysteme berücksichtigen.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2008 010 968 A1 ein System zur Informationsanzeige in einem Fahrzeug mit einer Bilderfassungseinheit zum Erfassen des Fahrzeugumfeldes, einer Auswerteeinheit zum Auswerten der Bilddaten hinsichtlich dem Vorhandensein von Verkehrszeichen oder Verkehrseinrichtungen, und einer Anzeigeeinheit zum Darstellen einer Information, wenn zumindest ein Verkehrszeichen oder eine Verkehrseinrichtung erkannt wird. Im Detail zeichnet sich das System dadurch aus, dass abhängig vom aktuellen oder geplanten Fahrweg eine angepasste Information angezeigt wird, wenn für verschiedene Fahrwegmöglichkeiten verschiedene Verkehrszeichen oder verschiedene Verkehrseinrichtungen erfasst werden.
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Aufgabe der Erfindung ist nun, ein im Hinblick auf die Erkennung relevanter Signalgeber verbessertes System zur Beeinflussung von Fahrzeugsystemen bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein System nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im normalen Straßenbetrieb oft Verkehrssituationen auftreten können, bei denen eine oder mehrere Ampeln temporär oder sogar dauerhaft verdeckt sind. Dies kann z. B. bei mehrspurigen Straßen der Fall sein, wenn sich zwischen dem eigenen Fahrzeug und der Ampel ein großes Objekt, z. B. ein Lastwagen befindet, so dass die Sicht auf die Ampel verdeckt ist. Derartige verdeckte Ampeln bleiben bei dem oben beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten System völlig unberücksichtigt, da sie durch die Kamera nicht erkannt werden können.
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Erfindungsgemäß wird deshalb ein System zur Beeinflussung von Fahrzeugsystemen unter Berücksichtigung relevanter Signalgeber, insbesondere relevanter Signalgeberzustandssignale, mit einer Bestimmungseinheit zum Identifizieren relevanter Signalgeber und/oder deren Signalgeberzustandssignale und einer Ausgabeeinheit zum Erzeugen eines Ausgabesignals an ein Fahrzeugsystem in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bestimmungseinheit vorgeschlagen, wobei die Bestimmungseinheit für die Identifizierung relevanter Signalgeber und/oder relevanter Signalgeberzustandssignale Informationen über identifizierte (temporäre und/oder dauerhaft) verdeckte Signalgeber berücksichtigt. Mit anderen Worten ausgedrückt werden bei der Identifizierung der relevanten Signalgeber nicht nur aktuell sichtbare Signalgeber, sondern auch vorliegende Informationen über aktuell verdeckte Signalgeber berücksichtigt. Dies ist notwendig, um ein Fehlverhalten der ampelabhängigen Funktionen bzw. Fahrzeugsysteme zu vermeiden.
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Liegen der Bestimmungseinheit Informationen über zumindest einen identifizierten verdeckten Signalgeber vor, ist diese in einer vorteilhaften Weiterbildung eingerichtet, festzustellen, ob es sich bei dem verdeckten Signalgeber um einen relevanten verdeckten Signalgeber handelt oder handeln könnte. Diese Feststellung kann in einfachster Form derart stattfinden, dass die Bestimmungseinheit eingerichtet ist, bei vorliegenden Informationen über einen identifizierten verdeckten Signalgeber einen verdeckten Signalgeber als relevant zu identifizieren, wenn keiner der nicht verdeckten identifizierten Signalgeber als relevant identifizierbar ist.
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Hinsichtlich der Identifizierung relevanter Signalgeber und/oder deren Signalgeberzustandssignale kann die Bestimmungseinheit vorteilhafterweise eingerichtet sein, zum Identifizieren relevanter Signalgeber und/oder deren Signalgeberzustandssignale, insbesondere relevanter nicht-verdeckter Signalgeber und/oder deren Signalgeberzustandssignale, unter Berücksichtigung aller erkannten Signalgeber zumindest einen, vorzugsweise mindestens zwei oder alle der folgenden Schritte auszuführen:
- – Identifizieren einer vorausliegenden signalgeber-relevanten Verkehrssituation,
- – Zuordnen der für eine bzw. diese signalgeber-relevante Verkehrssituation relevanten Signalgeber zu dieser Verkehrssituation,
- – Identifizieren von zu dieser Verkehrssituation gehörenden Signalgebergruppen,
- – Zuordnen der zu dieser Verkehrssituation erkannten relevanten Signalgeber zu einer identifizierten Signalgebergruppe,
- – Zuordnen der Signalgebergruppen zu möglichen Fahrmanövern bei dieser Verkehrssituation,
- – Bestimmen des gewünschten oder vermuteten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs bei dieser Verkehrssituation, und/oder
- – Bestimmen der für das Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs relevanten Signalgebergruppe und/oder der für das Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs relevanten Signalgeberzustandssignale unter Berücksichtigung des gewünschten oder vermuten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs.
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Eine konkrete Vorgehensweise zur Identifizierung relevanter Signaleber wird in der späteren Figurenbeschreibung aufgezeigt.
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Um überhaupt verdeckte Signalgeber identifizieren zu können, kann die Bestimmungseinheit oder eine von der Bestimmungseinheit ausgelagerte Ermittlungseinheit ausgebildet sein, im Hinblick auf die Identifizierung verdeckter Signalgeber relevante Daten zu erfassen und entsprechend auszuwerten.
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So können in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verdeckte Signalgeber durch Erfassung und Auswertung relevanter Bilddaten eines das Fahrzeugumfeld überwachenden Kamerasystems identifizierbar sein. Im Detail kann bspw. ein verdeckter Signalgeber identifiziert werden, wenn bei bekannter Position des Signalgebers aus den Bilddaten einer Kamera im Bereich der bekannten Position des Signalgebers kein Signalgeber erkennbar ist.
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Grundsätzlich kann die Position nicht verdeckter Signalgeber am einfachsten durch Auswertung der Bilddaten eines Kamera-Umfelderfassungssystems bestimmt werden. Wird anhand der Bilddaten der Kamera ein Signalgeber erkannt, so lässt sich die Position des Signalgebers unter Berücksichtigung der Ausrichtung der Kamera und der Position des Fahrzeugs sehr einfach feststellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Position eines Signalgebers auch aus Kartendaten und/oder Signalgeberpositions-Statistikdaten und/oder aus von außerhalb des Fahrzeugs übermittelten Car-to-X-Daten bestimmbar sein oder plausibilisiert werden. So lässt sich z. B. mit Hilfe einer Speichereinheit aus vorliegenden Informationen eine Statistik erstellen, in welcher Höhe und in welchem Abstand von der Fahrbahn die Signalgeber im aktuellen Land und/oder in dieser Kommune oder Stadt üblicherweise installiert sind. Diese Statistik kann auch abhängig von Geschwindigkeits- und/oder Straßenklassen (residual, urban, rural, Highway, etc.) der beteiligten Straßensegmente geführt werden.
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Problematisch wird es, wenn zunächst ein Signalgeber bzw. dessen Position bzw. dessen relative Position bestimmt werden konnte, später jedoch der Signalgeber aus den Bilddaten der Kamera nicht mehr erkennbar oder plausibilisierbar ist. Dies kann bspw. daran liegen, dass sich das eigene Kraftfahrzeug weiterbewegt hat und sich aufgrund der Weiterfahrt ein Objekt zwischen dem Fahrzeug und dem Signalgeber befindet, oder daran, dass das eigene Kraftfahrzeug zwar stehengeblieben ist (oder auch weiterfährt), sich aber ein bewegtes Objekt zwischen das Kraftfahrzeug und den Signalgeber bewegt hat.
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Um nun sicherstellen zu können, dass für die Identifizierung eines verdeckten Signalgebers weiterhin die zuvor ermittelte Position des Signalgebers zugrunde gelegt wird, muss zur Bestimmung der Position bzw. zur Aufrechterhaltung der Überwachung des richtigen Bereichs, indem der Signalgeber auf dem Kamerabild sichtbar sein müsste, eine zumindest einmalig bestimmte Position während des Annäherungsvorgangs an diesen Signalgeber kontinuierlich überwacht werden. Vorteilhafterweise kann z. B. zur Bestimmung der Position eines zunächst erkannten Signalgebers bzw. zur Aufrechterhaltung der Überwachung des richtigen Bereichs, indem der Signalgeber auf dem Kamerabild sichtbar sein müsste, eine zumindest einmalig bestimmte Position während des Annäherungsvorgangs an diesen Signalgeber durch Überwachung der relativen Position des Signalgebers zum Kraftfahrzeugs überwacht werden, wobei die relative Position des Signalgebers in Abhängigkeit bekannter Fahrzeugparameter, insbesondere in Abhängigkeit bekannter, die relative Lage des Kraftfahrzeugs zum Signalgeber beeinflussender Parameter, insbesondere in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder dem Lenkwinkel und/oder der Gierrate des Fahrzeugs überwachbar ist. Wird also zunächst ein vorausliegender Signalgeber und dessen Position zumindest einmalig erkannt, so wird unter Zuhilfenahme bekannter Fahrzeugparameter wie z. B. der eigenen Geschwindigkeit und/oder des Lenkwinkels und/oder der Gierrate die relative Position des Signalgebers zum Kraftfahrzeug vorhergesagt und die Bilddaten der auf diesen Bereich ausgerichteten Kamera dahingehend ausgewertet, ob der Signalgeber sichtbar ist.
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Wird nun während des Ablaufs der Bestimmungsmethode zum Identifizieren relevanter Signalgeber keine nicht-verdeckte Ampel als relevant klassifiziert und zusätzlich zumindest eine verdeckte Ampel identifiziert, kann davon ausgegangen werden, dass zumindest eine der verdeckten Ampeln für das Fahrmanöver des eigenen Kraftfahrzeugs relevant ist bzw. sein könnte. Da aufgrund der Verdeckung des Signalgebers keine qualifizierte Aussage über den aktuellen Zustand des verdecken Signalgebers getroffen werden kann (und somit auch – fall erforderlich – keine vorausschauende Aussage über den Zustand des Signalgebers), ist die Ausgabeeinheit vorteilhafterweise eingerichtet, bei identifiziertem relevanten verdeckten Signalgeber ein entsprechendes Ausgabesignal zu erzeugen, so dass das den Zustand eines Signalgebers berücksichtigende Fahrzeugsystemen einen entsprechenden Hinweis erhält, dass im aktuellen Zustand keine qualifizierte Aussage über den Zustand des relevanten (verdeckten) Signalgeber getroffen werden kann.
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Die Erfindung wird nun anhand nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
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1 einen stark vereinfachten Aufbau eines Systems zur Beeinflussung eines Fahrzeugsystems durch Berücksichtigung relevanter Signalgeber,
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2a–2c eine Verkehrssituationen mit unterschiedlicher Ampelschaltung zur Darstellung verschiedener Signalgruppen,
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3a und 3b ein Verkehr-Szenario mit verdeckter relevanter Ampel.
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Das in der 1 dargestellte System S zur Beeinflussung eines Fahrzeugsystems FAS umfasst eine Bestimmungseinheit BE zum Identifizieren relevanter Signalgeber und derer Signalgeberzustandssignale, und eine Ausgabeeinheit AE zum Erzeugen eines Ausgabesignals a an das Fahrzeugsystem FAS in Abhängigkeit vom Ergebnis erg der Bestimmungseinheit BE. Zur Identifizierung relevanter Signalgeber und deren Signalgeberzustandssingale erfasst die Bestimmungseinheit BE u. a. folgende Daten: Bilddaten bd eines das Fahrzeugumfeld überwachenden Kamerasystems KS, Navigationsdaten ns eines Navigationssystems NS, Daten über die aktuelle Geschwindigkeit v und den aktuellen Lenkwinkel Iw des Kraftfahrzeugs. Zusätzlich kann auch über eine sog. Car-to-X-Kommunikationsschnittstelle eine Verbindung zu Backenddaten hergestellt werden, welche dann ebenfalls oder alternativ berücksichtigt werden können. Eine Statistik für die Position der Ampeln an einem bestimmten Ort kann dann entweder fahrzeugintern auf Basis der Beobachtungen des EGO-Fahrzeugs erstellt werden, oder auch im Backend auf Basis der Beobachtungen anderer Fahrzeuge. Bei letzterem Fall kann anstelle der auszuwertenden Daten bereits eine Information über die vermutliche Position an das Fahrzeug übermittelt werden.
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Im Folgenden wird eine konkrete Methodik zur Ermittlung relevanter Signalgeber und derer Signalgeberzustandssignale unter Berücksichtigung vorliegender Informationen über identifizierte verdeckte Signalgeber dargestellt. Diese Methode zielt darauf ab, die für die eigene Fahrspur-/Fahrrichtung relevante(n) Ampel(n) zu identifizieren, um aufbauend auf diesem Wissen Effizienz-, Sicherheits- und/oder Komfortfunktionen von Fahrzeugsystemen FAS verbessern zu können. Die Verarbeitung der vorliegenden Daten bd, nd, v und Iw kann (unter Idealbedingungen) in folgenden Schritten erfolgen:
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1. Kreuzungszuordnung:
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Dieser Schritt enthält im Wesentlichen die beiden Unterschritte „Identifizieren einer vorausliegenden signalgeber-relevanten Verkehrssituation” und „Zuordnen der für diese signalgeber-relevante Verkehrssituation relevanten Signalgeber zu dieser Verkehrssituation”, wobei der erste Unterschritt durch Auswertung vorliegender Navigationsdaten nd und ggf. unter Berücksichtigung einer gewünschten oder vermuteten Fahrroute erfolgt. Z. B. kann aus den Navigationsdaten nd eine vorausliegende Kreuzung, auf die sich das Kraftfahrzeug zubewegt, identifiziert werden.
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Im zweiten Unterschritt ist es erforderlich, die einzelnen Signalgeber (= Ampeln) der identifizierten Kreuzung zuzuordnen. Dazu werden die von der Kamera KS erfassten Abstände zu den einzelnen Signalgebern mit dem Abstand von der nächsten Kreuzung aus dem Navigationsgerät NS verglichen. Zudem müssen länderspezifische Besonderheiten auf Basis des Ländercodes des durchfahrenen Landes aus dem Navigationsgerät NS berücksichtigt werden (z. B. Ampel auf der gegenüber liegenden Straßenseite in den USA). Auf diese Weise ist es möglich, die Signalgeber der vorausliegenden Kreuzung von anderen Signalgebern im Blickfeld der Kamera KS zu unterscheiden. Die Informationen über die für diese Kreuzung nicht-relevanten Ampeln können im folgende unberücksichtigt bleiben.
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2. Identifizierung der Signalgruppen und Zuordnen der Signalgruppen zu möglichen Fahrmanövern:
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Für die Klassifizierung einer Kreuzungssituation ist die Anzahl der Signalgruppen relevant. Die Signalgeber in einer Signalgruppe weisen dieselbe Farbe und denselben Typ (z. B. Signalgeber mit Richtungspfeil) auf. In einer Signalgruppe können ein oder mehrere Signalgeber zusammengefasst sein. Befinden sich mehrere Signalgeber über eine längere Zeit im Sichtfeld der Kamera KS, kann eine Funktion die jeweiligen Farben der Signalgeber beobachten und Signalgruppen bilden. Zu einer Signalgruppe werden dabei alle Signalgeber gezählt, die die gleiche Farbe und die gleiche Richtungsinformation haben. Ändern ein oder mehrere Signalgeber ihre Farbe, werden diese weiteren Signalgruppen zugeordnet. Mit steigender Beobachtungsdauer konvergiert die Anzahl der erkannten Signalgruppen. Signalgeber in unterschiedlichen Signalgruppen gelten in der Regel für unterschiedliche Abbiegerichtungen. So existieren auf mehrspurigen Straßen meist mehrere Signalgeber für eine Richtung (insbesondere Geradeaus). Signalgeber für Abbiegespuren sind meist anders getaktet, so dass diese anderen Signalgruppen zugeordnet werden.
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Bei uneingeschränkter Sicht können so die Signalgruppen durch die Erkennung der Ampeln (inkl. solcher mit Richtungspfeilen) identifiziert und im Abgleich mit einer digitalen Karte aus dem Navigationssystem NS den einzelnen Straßensegmenten zugeordnet werden.
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3. Bestimmung der eigenen Fahrtrichtung:
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Unter Zuhilfenahme von Routenführung mittels des Navigationssystems NS, Routenschätzer, Blinker, Blickrichtungserkennung des Fahrers, etc. und Auswertung der eigenen Fahrspur auf Basis von Kartendaten nd und/oder mittels Spurerkennung durch Kamera KS, etc. lässt sich die gewünschte Fahrtrichtung des Fahrzeugs abschätzen. Mit Hilfe dieser Information kann unterschieden werden, ob ein Abbiegevorgang stattfinden wird oder die Kreuzung gerade überquert wird.
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4. Bestimmung der relevanten Signalgeber
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Aus der Anzahl der Spuren, der Anzahl der Signalgruppen, der Position der Signalgeber in Relation zum EGO-Fahrzeug, der eigenen Fahrrichtung (s. o.) und der eigenen Spur (unter Zuhilfenahme von Kartendaten ns, Spurerkennung durch Kamera KS, etc.) lässt sich damit der relevante Signalgeber (bzw. die relevante Signalgebergruppe) für das eigene Kraftfahrzeug identifizieren. Bei vollständiger Bekanntheit der vorliegenden Signalgruppen lässt sich zudem auch bei Verdeckung einzelner Signalgeber auf die Farbe von nicht sichtbaren Signalgebern schließen, wenn ein weiterer Signalgeber in der gleichen Signalgruppe von der Kamera KS erfasst wird. Das Verfahren der Signalgruppenbildung ist zudem vorteilhaft, wenn Signalgeber für Abbiegespuren (i. d. R. mit Richtungspfeil) aus großer Entfernung nicht sicher erkannt werden können.
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Für diese beschriebene grundsätzliche Methode ist es erforderlich, dass während der Annäherung an eine Kreuzungssituation alle Signalgeber detektiert und Signalgruppen zugeordnet werden können. Im Falle einer lokalen Verdeckung sind zusätzliche Schritte notwendig. Um ein Fehlverhalten von ampelabhängigen Funktionen zu vermeiden, muss eine Verdeckung von Signalgebern sicher erkannt werden.
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Dazu erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Position eines Signalgebers während des Annäherungsvorgangs kontinuierlich überwacht wird. Aus den Bilddaten bd der Kamera KS kann die Position eines Signalgebers relativ zum eigenen Kraftfahrzeug bestimmt werden. Unter Zuhilfenahme bekannter Fahrzeugparameter wie z. B. Geschwindigkeit v, Lenkwinkel Iw, Gierrate, etc. kann die Bewegung des Signalgebers im Bild Kamera KS vorhergesagt, bzw. plausibilisiert werden.
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Ein Signalgeber kann sowohl durch statische, als auch dynamische Objekte im Bild der Kamera KS verdeckt werden. In beiden Fällen kann spätestens kurz vor der Verdeckung ein neues Objekt im Bereich des überwachten Signalgebers erfasst werden. Auch für dieses neue Objekt können die Position und Geschwindigkeit relativ zum eigenen Kraftfahrzeug bestimmt werden. Daraus lässt sich abschätzen, ob die Verdeckung temporär oder dauerhaft sein wird.
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Von einer dauerhaften Verdeckung ist zum Beispiel auszugehen, wenn sich das verdeckende Objekt (z. B. Lieferwagen) mit annähernd der gleichen Geschwindigkeit wie das eigene Kraftfahrzeug auf einen Signalgeber zubewegt. Abhängig von den restlichen Signalgebern im Blickfeld der Kamera KS kann die dauerhafte Verdeckung dazu führen, dass die relevante Ampel für eine bestimmte Fahrtrichtung nicht bestimmt, bzw. erfasst werden kann.
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Im Fall von einer temporären Verdeckung, lässt sich mithilfe der Prädiktion der Bewegungsrichtungen von Signalgeber und verdeckendem Objekt im Bild der Kamera KS auch der Bildbereich feststellen, in dem der verdeckte Signalgeber aller Voraussicht nach wieder sichtbar werden wird. Wird dieser Bereich nicht mehr durch den Öffnungswinkel der Kamera KS abgedeckt, ist ähnlich wie im Fall der dauerhaften Verdeckung die Bestimmung der relevanten Ampel nicht mehr sichergestellt.
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Für den Fall, dass ein Signalgeber bei der Annäherung an eine Kreuzungssituation nie im Blickfeld der Kamera war, kann eine Verdeckung auf Basis von geschätzten Signalgeberpositionen überprüft werden. So lässt sich mit Hilfe einer Speichereinheit beispielsweise eine Statistik erstellen, in welcher Höhe und in welchem seitlichen Abstand von der Fahrbahn, die Signalgeber in diesem Land, dieser Stadt, Kommune, etc. üblicherweise installiert sind. Diese Statistik kann auch abhängig von Geschwindigkeits- und Straßenklassen (residential, urban, rural, Highway, etc.) der beteiligten Straßensegmente geführt werden. Wenn diese Bereiche durch andere Objekte verdeckt sind, kann von einer Verdeckung des Signalgebers ausgegangen werden. Deutlich genauer wird diese Annahme, wenn die entsprechenden Positionen der Signalgeber in der Karte des Navigationssystems NS hinterlegt sind. Alternativ kann der Input von anderen Fahrzeugen kommen (sog. Car-to-Car-Kommunikation), die die Signalgeberposition erfasst haben und diese über eine Backend-Verbindung dem eigenen Kraftfahrzeug zur Verfügung stellen.
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In allen o. g. Fällen kann durch die Ausgabeeinheit AE der Status der Verdeckung den aktiven Effizienz-, Sicherheits- oder Komfortfunktionen verschiedener Fahrzeugsystem FAS mitgeteilt werden, um ein entsprechendes Fehlverhalten durch eine falsche Ampelauswahl zu verhindern. Insbesondere wenn für die jeweilige Funktion das Ausbleiben einer Reaktion unkritischer ist als eine falsche Reaktion.
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Vorteilhafterweise kann für den Fall einer temporären Verdeckung der Zeitpunkt der erneuten Erfassung eines Signalgebers abgeschätzt werden. Gleiches gilt für den Ort des Signalgebers im Kamerabild. Damit kann die Erkennung des Signalgebers durch die Bilderkennungsalgorithmen auf diesen Ort fokussiert werden und die mögliche Reaktion der Effizienz-, Sicherheits- oder Komfortfunktion abhängig von Farbe des Signalgebers für den Zeitpunkt der Wiedererkennung vorbereitet werden.
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Die 2a, 2b und 2c zeigen nun jeweils eine Verkehrssituation, wobei durch Beobachtung der Lichtzeichen aller zu dieser Verkehrssituation gehörenden Ampeln über einen längeren Zeitraum die verschiedenen Signalgebergruppen identifiziert werden können.
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Die Verkehrssituation zeigt für eine Richtung eine 3-spurige Fahrbahn, wobei die linke Fahrspur nur zum Linksabbiegen, die mittlere Fahrspur nur zum Geradeausfahren, und die rechte Fahrspur zum geradeausfahren und zum Rechtsabbiegen genutzt werden darf. Im Bereich dieses Kreuzungsabschnitts befinden sich für diese Richtung 4 grundsätzlich relevante Ampeln A1, A2 A3 und A4. Zusätzlich wird noch eine direkt neben der Ampel A3 angeordnete Ampel A3' detektiert, die zunächst jedoch kein Lichtzeichen ausgibt.
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Bei nur geringer Betrachtungsdauer zeigen die 4 Signalgeber A1, A2, A3 und A4 in 2a zunächst alle die gleiche Farbe. Somit ist zu diesem Zeitpunkt noch von einer Signalgruppe SG11 für alle Fahrmanöver (links abbiegen, geradeaus fahren, rechts abbiegen) auszugehen. Bei längerer Betrachtung (2b) wird erkannt, dass die beiden Ampeln A1 und A2 weiterhin rot anzeigen, während die Ampeln A3 und A4 auf orange wechseln bzw. zusätzlich orange anzeigen. Nun liegt eine Situation mit zwei Signalgebergruppen SG21 und SG22 vor, da aktuell erkannt wird, dass die Ampeln A1–A4 den Verkehrsfluss zumindest für zwei unterschiedliche Fahrmanöver (Fahrmanöver 1: links abbiegen; Fahrmanöver 2: rechts abbiegen und geradeaus fahren) unterschiedlich regeln.
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Bei noch längerer Betrachtung der Ampeln bzw. deren Zustandssignalen (2c) wird erkannt, dass nun auch die Ampel 3' ein Lichtsignal (grün) ausgibt, während die Ampeln A3 und A4 rot zeigen. Zusätzlich sind jetzt auch die Ampeln A1 und A2 auf grün geschaltet. Nun liegt eine Situation mit drei Signalgebergruppen SG31, SG32 und SG33 vor, da aktuell erkannt wird, dass die Ampeln A1–A4 (inkl. der Ampel A3') den Verkehrsfluss für drei unterschiedliche Fahrmanöver (Fahrmanöver 1: links abbiegen; Fahrmanöver 2: geradeaus fahren; Fahrmanöver 3: rechts abbiegen) unterschiedlich regeln.
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Aufgrund dieser Betrachtung über einen längeren Zeitraum kann somit abhängig vom vermuteten Fahrmanöver des Fahrzeugs die relevante Ampel ausgewählt, deren Lichtsignale beobachtet und ein entsprechendes Signal an entsprechende Fahrfunktionen übermittelt werden. Dabei wird auch berücksichtigt, dass bei einem vermuteten Abbiegefahrmanöver nach rechts bei aktiver Ampel A3' diese relevant ist, und bei abgeschalteter Ampel A3' die Ampeln A3 und A4.
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Die 3a zeigt nun ein Verkehr-Szenario mit freier Sicht auf alle Ampeln und 3b ein ähnliches Verkehr-Szenario mit verdeckter relevanter Ampel. Die Straßenführung dieser Verkehr-Szenarien entspricht der unter 2a–2c beschriebenen Verkehrsführung, wobei hier zur Vereinfachung nur 3 der 5 Ampeln, nämlich die Ampeln A3, A3' und A4 dargestellt sind. Analog zu den 2a–2c gehören die Ampeln A3 und A4 zu einer ersten Signalgruppe SG1 und die Ampel A3' zu einer zweiten Signalgruppe SG2.
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Vor den Ampeln befinden sich verschiedene Fahrzeuge F1, F2, EGO und LKW, wobei hier das Fahrzeug EGO mit einer Bestimmungseinheit zum Identifizieren relevanter Signalgeber und/oder deren Signalgeberzustandssignale unter Berücksichtigung von Informationen über verdeckte Signalgeber ausgestattet ist.
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In der 3a können aufgrund der aktuellen Verkehrssituation alle möglicherweise relevanten Ampeln durch die Kamera erfasst werden. Während des weiteren Verlaufs des Verkehrsgeschehens kann die Bestimmungseinheit feststellen, dass aufgrund des weiter nach vorne gefahren Fahrzeugs LKW keine Sicht mehr auf die Ampeln A3 und A3' besteht. Somit können diese beiden Ampeln als zwar weiterhin vorhanden, aber verdeckt klassifiziert werden.
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Würde das Fahrzeug EGO geradeausfahren, könnte die erkannte die Verdeckung der beiden Ampeln A3 und A3' ohne Folgen für die Bestimmung der Zustands der relevanten Ampeln bleiben, da die Bestimmungseinheit bereits durch Beobachtung der Ampelschaltungen im Vorfeld erkannt hat, dass die Ampel A4 eine relevante Ampel ist, und somit auch deren Lichtsignal.
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Nun erkennt die Bestimmungseinheit jedoch, dass das eigene Fahrzeug EGO einen Spurwechsel auf die rechte Spur einleitet, d. h. das Fahrzeug EGO könnte ggf. rechts abbiegen. Da aber aufgrund der Verdeckung der Ampel A3' aktuell keine Aussage über das Lichtzeichen getroffen werden kann, und zum aktuellen Zeitpunkt auch nicht klar ist, ob das Fahrzeug EGO geradeaus fahren oder rechts abbiegen will, kann keine qualifizierte Aussage über den Zustand der relevanten Ampel getroffen werden, da die relevante Ampel nicht eindeutig identifizierbar ist. Die Bestimmungseinheit kann jedoch weiter ausgebildet sein, anhand der relativen Bewegungsdaten des Fahrzeugs LKW zum eigenen Fahrzeug EGO (und der Bewegungsdaten des eigenen Fahrzeugs EGO) zu bestimmen, ob und wann wieder eine Sichtverbindung der Kamera zur Ampel A3' besteht. Betätigt der Fahrer des Fahrzeugs EGO nach seinem Wechsel auf die rechte Spur den Blinker, kann auch mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs EGO an der Kreuzung rechts abbiegen möchte. Somit kann die Bestimmungseinheit zum Zeitpunkt, zu dem die Ampeln A3 und A3' vermutlich wieder sichtbar sind, unter Berücksichtigung der Blinkerbetätigung die relevante Ampel identifizieren und die Ausgabeeinheit eine Information über deren Zustand bzw. deren nächsten relevanten Zustandswechsel an das diese Information verarbeitende Fahrzeugsystem übermitteln. Alternativ kann auch eine aktive Routenführung den Hinweis geben, ob der Fahrer abbiegen möchte, und daraufhin entsprechend reagiert werden.
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Diese Methodik kann zur Identifikation des relevanten Signalgebers für beliebige Effizienz-, Sicherheits- oder Komfortfunktionen von Fahrzeugsystemen angewendet werden. So ist es beispielsweise für die Funktionen Leerlaufsegeln und Rekuperation ausschlaggebend, ob eine Kreuzung ohne Verzögerung durchfahren werden kann oder ob verzögert werden muss. Mit den oben gewonnenen Daten kann z. B. der Zeitpunkt für die Umschaltung zwischen Leerlaufsegeln und Rekuperation hinsichtlich Effizienz optimiert werden. Dadurch wird der Anteil der kinetischen Energie des Fahrzeugs, der durch die Reibbremse in Wärme umgewandelt wird, vermindert und der Kraftstoffverbrauch gesenkt.
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Im Fall einer Motor-Start-Stopp-Automatik kann mit Hilfe von Ampelinformationen ein automatischer Zustart auf eine grün werdende Ampel umgesetzt werden. Bei einer Kolonne vor einer Ampel, die bereits grün zeigt, kann ein Abschalten des Motors verhindert werden, da in diesem Fall die Standzeit nur sehr kurz sein wird.
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Im Bereich der Sicherheitsfunktionen ist der Vorfahrtswarner zu nennen. Diese Funktion kann den Fahrer warnen, wenn dieser ohne erkennbaren Verzögerungswunsch auf eine rote Ampel, die für das EGO-Fahrzeug relevant ist, zufährt. In diesem Fall kann der Fahrer gewarnt und ggf. ein Bremsmanöver vorbereitet bzw. eingeleitet werden.
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Des Weiteren kann die obige Methodik zur Erkennung von Verdeckungen auch auf andere Situationen angewendet werden. Der Vorfahrtswarner kann auf diese Weise z. B. die Verdeckungswahrscheinlichkeit von Stoppschildern abschätzen, bzw. aus dem Blickfeld verlorene Stoppschilder durch verdeckende Objekte plausibilisieren und so gegenüber Fehlerkennungen absichern.
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Mit einem ähnlichen Vorgehen können auch aus einem Bus aussteigende Fußgänger erkannt werden, bevor sie ggf. vor oder hinter dem Bus verschwinden. Aus den Bewegungsdaten vor dem Verschwinden kann der voraussichtliche Ort und Zeitpunkt des Wiederauftauchens prognostiziert werden. Auf diese Weise können Warnsysteme oder Bremsassistenten für Kollisionen mit plötzlich auftauchenden Verkehrsteilnehmern ermöglicht werden, wenn diese im Vorfeld der Verdeckung von der Kamera erfasst wurden. Bei den Komfortfunktionen ist die automatische Geschwindigkeitsregelung (mit und ohne Abstandsfunktion) zu nennen. Während aktuell die eingestellte Geschwindigkeit auch bei Kreuzungen und roten Ampeln gehalten wird, kann mit Hilfe der Auswahl des relevanten Signalgebers dieser berücksichtigt und ggf. die Zielgeschwindigkeit auf null angepasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008010968 A1 [0003]
