DE102016015404A1 - Method for storing the position of a traffic light - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung der Position einer Ampel (3) in einer elektronischen Karte (7), wozu die aktuelle Position eines Fahrzeugs (1) über ein Positionsbestimmungsmodul (6) erfasst wird, wozu mittels wenigstens einer Kamera (4) des Fahrzeugs (1) eine Relativposition der Ampel (3) zu dem Fahrzeug (1) bestimmt wird, wonach die Position der Ampel (3), welche sich aus der aktuellen Position des Fahrzeugs (1) und der Relativposition der Ampel (3) zu dem Fahrzeug (1) ergibt, in der elektronischen Karte (7) hinterlegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass, zusätzlich eine Bildposition wenigstens eines Lichtsignals (9) der Ampel (3) in den erfassten Bilddaten der wenigstens einen Kamera (4) bestimmt und in der elektronischen Karte (7) hinterlegt wird.The invention relates to a method for storing the position of a traffic light (3) in an electronic map (7), for which the current position of a vehicle (1) via a position determination module (6) is detected, by means of at least one camera (4) of the vehicle (1) a relative position of the traffic light (3) to the vehicle (1) is determined, according to which the position of the traffic light (3), which consists of the current position of the vehicle (1) and the relative position of the traffic light (3) to the vehicle (1), is deposited in the electronic card (7). The method according to the invention is characterized in that, in addition, an image position of at least one light signal (9) of the traffic light (3) in the captured image data of the at least one camera (4) is determined and stored in the electronic map (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speichern der Position einer Ampel nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung einer über ein solches Verfahren erhältlichen elektronischen Karte.The invention relates to a method for storing the position of a traffic light according to the closer defined in the preamble of claim 1. The invention also relates to the use of an electronic card obtainable via such a method.

Den nächstliegenden Stand der Technik bildet die DE 10 2004 010 197 A1 . In dieser Schrift ist ein Verfahren zur Verifikation einer elektronischen Karte beschrieben. Dabei werden die Position eines Fahrzeugs beispielsweise über GPS oder Galileo bestimmt. Von dem Fahrzeug aus wird dann über Sensoren, wie sie typischerweise für Fahrerassistenzsysteme eingesetzt werden, beispielsweise Radar, Mono- oder Stereokameras oder ähnliches, die Position eines entsprechenden Objekts oder die Trajektorie des Fahrzeugs im Verhältnis zu einem solchen Objekt, welches beispielsweise eine Ampel sein kann, bestimmt. Aus der Relativposition der Objekte und der tatsächlichen Position des Fahrzeugs lassen sich dann bei Bedarf Werte ermitteln, mittels welchen eine elektronische Karte verifiziert oder bei Bedarf korrigiert werden kann.The closest prior art is the DE 10 2004 010 197 A1 , This document describes a method for verifying an electronic card. The position of a vehicle is determined, for example, via GPS or Galileo. From the vehicle is then via sensors, as are typically used for driver assistance systems, such as radar, mono or stereo cameras or the like, the position of a corresponding object or the trajectory of the vehicle in relation to such an object, which may be, for example, a traffic light , certainly. From the relative position of the objects and the actual position of the vehicle can then be determined if necessary values by means of which an electronic card can be verified or corrected if necessary.

In der Praxis ist es nun häufig so, dass die Position von Ampeln an Kreuzungen, und hier insbesondere zur Verwendung mit einem Fahrerassistenzsystem zur Ampeldetektion, einem sogenannten Ampelassistenten, nicht oder nicht ausreichend genau erkannt werden können. Dies führt in der Praxis trotz der korrigierten Karten dazu, dass die Ampel über eine Bildverarbeitung erst aufwändig aus den aufgenommen Bilddaten bezüglich ihrer Position erkannt werden muss. Die Ampeldetektion wird dadurch vergleichsweise aufwändig und zeitintensiv.In practice, it is now often the case that the position of traffic lights at intersections, and here in particular for use with a driver assistance system for traffic detection, a so-called traffic light assistant, not or not sufficiently accurate can be detected. In practice, in spite of the corrected maps, this leads to the fact that the traffic light must first be laboriously recognized from the recorded image data with regard to its position via image processing. The Ampeldetektion is thereby relatively complex and time consuming.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun insbesondere darin, ein Verfahren zum Speichern der Position einer Ampel in einer elektronischen Karte anzugeben, sodass eine elektronische Karte bereitgestellt werden kann, welche einen Ampelassistenten ideal unterstützt.The object of the present invention is now, in particular, to specify a method for storing the position of a traffic light in an electronic map so that an electronic map can be provided which ideally supports a traffic light assistant.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen. Eine besonders bevorzugte Verwendung der gespeicherten elektronischen Karte ist im Anspruch 6 angegeben.This object is achieved by a method having the features in claim 1. Advantageous embodiments and developments emerge from the dependent subclaims. A particularly preferred use of the stored electronic card is specified in claim 6.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Speichern der Position einer Ampel in einer elektronischen Karte ist es vergleichbar wie im Stand der Technik vorgesehen, dass die Position des Fahrzeugs über ein Positionsbestimmungsmodul erfasst wird. Über wenigstens eine Kamera wird dann die Relativposition der Ampel zu dem Fahrzeug erfasst. Die Kamera kann dabei als Monokamera oder insbesondere auch als Stereokamera ausgebildet sein, um so den Abstand der Ampel zu dem Fahrzeug zuverlässiger und einfacher erfassen zu können. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass zusätzlich eine Bildposition wenigstens eines Lichtsignals der Ampel in den erfassten Bilddaten das wenigstens einen Kamera bestimmt und in der elektronischen Karte hinterlegt wird. Die Daten umfassen also nicht nur die genaue Position der Ampel in einer zweidimensionalen elektronischen Karte, sondern ergänzen dies um die Position wenigstens eines Lichtsignals der Ampel in den erfassten Bilddaten. Über eine Bilderfassungssoftware wird in an sich bekannter Art und Weise die Ampel bzw. ihre Lichtsignale detektiert. Dieser Vorgang ist wie eingangs beschrieben worden ist je nach Situation gegebenenfalls zeitaufwändig. Die Erfassung muss nun nur ein einziges Mal erfolgen. Dann ist die Lage der Lichtsignale der Ampel zusammen mit der Position der jeweiligen Ampel in der elektronischen Karte gespeichert. Nutzt nun ein Ampelassistent diese elektronische Karte, dann weiß er einerseits, in welcher Position an der Kreuzung die Ampel zu finden ist und weiß andererseits aus den zusätzlich gespeicherten Informationen, in welchem Bildausschnitt die Lichtsignale der Ampel zu erwarten sind. Der Rechenaufwand für einen Ampelassistenten wird hierdurch erheblich reduziert, sodass dieser schneller und zuverlässiger die Ampel und das von ihr ausgesendete Signal erfassen und entsprechend verwerten kann.In the method according to the invention for storing the position of a traffic light in an electronic map, it is comparable to the prior art that the position of the vehicle is detected via a position determination module. The relative position of the traffic light to the vehicle is then detected via at least one camera. The camera can be designed as a monocamera or in particular as a stereo camera so as to be able to detect the distance of the traffic light to the vehicle more reliable and easier. According to the invention, it is now provided that in addition an image position of at least one light signal of the traffic light in the captured image data determines the at least one camera and is stored in the electronic map. The data thus not only include the exact position of the traffic light in a two-dimensional electronic map, but supplement this by the position of at least one light signal of the traffic light in the captured image data. About an image acquisition software, the traffic light and its light signals is detected in a conventional manner. This process is as described above, depending on the situation may be time consuming. The detection now only has to be done once. Then the location of the light signals of the traffic light is stored together with the position of the respective traffic light in the electronic map. Now uses a traffic light assistant this electronic card, then he knows on the one hand, in which position at the intersection the traffic light can be found and on the other hand knows from the additional stored information in which image section the light signals of the traffic light are expected. The computational effort for a traffic light assistant is thereby considerably reduced, so that it can detect the traffic light and the signal emitted by it faster and more reliably and utilize it accordingly.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die elektronische Karte dabei in einem Datenspeicher des Fahrzeugs hinterlegt sein. Die gespeicherten Positionen dienen dann unmittelbar in dem Fahrzeug dazu, die Funktionalität, beispielsweise eines Ampelassistenten in dem Fahrzeug, zu verbessern. Das Fahrzeug lernt also gewissermaßen die von seinem Fahrer häufig genutzten Kreuzungen und verbessert so insbesondere die Erkennungsqualität eines Ampelassistenten an den Kreuzungen, an denen es zuvor bereits war.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the electronic card can be stored in a data memory of the vehicle. The stored positions are then used directly in the vehicle to improve the functionality, such as a traffic light assistant in the vehicle. The vehicle thus learns, as it were, the intersections frequently used by its driver and thus in particular improves the recognition quality of a traffic light assistant at the intersections where it was previously.

Alternativ oder ergänzend dazu können die Daten der elektronischen Karte in einem Cloud-Speicher hinterlegt sein. Ein solcher Cloud-Speicher erfordert eine Telekommunikationseinrichtung zwischen dem Fahrzeug und beispielsweise einem zentralen Server, auf welchem die entsprechenden Informationen hinterlegt werden. Dies führt einerseits dazu, dass sich die Erkennungsqualität für das einzelne Fahrzeug verbessert oder, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee, die Daten während der Fahrt von dem zentralen Server abgerufen werden, auch die Erkennungsqualität für alle anderen Fahrzeuge, welche auf diesen zentralen Server Zugriff haben. Dadurch ist es einerseits möglich, Speicherplatz in dem Kraftfahrzeug einzusparen und andererseits einer möglichst großen Zahl von Verkehrsteilnehmern die gewonnenen Erkenntnisse zur Verfügung zu stellen.Alternatively or additionally, the data of the electronic card can be stored in a cloud memory. Such cloud storage requires a telecommunications device between the vehicle and, for example, a central server on which the corresponding information is stored. On the one hand, this leads to the recognition quality for the individual vehicle being improved or, according to an advantageous further development of this idea, the data being retrieved while driving from the central server, and the quality of recognition for all other vehicles accessing this central server to have. This makes it possible, on the one hand, to save space in the motor vehicle and on the other hand, to make the knowledge gained available to as many road users as possible.

Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass eine Kombination dieser beiden Varianten realisiert wird, sodass die einmal heruntergeladenen Daten auch in der elektronischen Karte in dem Fahrzeug hinterlegt bleiben, sodass die Kommunikationsverbindung zu dem Cloud-Speicher nur aufgebaut werden muss, wenn Kreuzungen angefahren werden, welche für das Fahrzeug „neu” sind.Of course, it is also conceivable in this context that a combination of these two variants is realized, so that the once downloaded data remain stored in the electronic map in the vehicle so that the communication link to the cloud storage must be established only when approaching intersections which are "new" to the vehicle.

Das Positionsbestimmungsmodul, um die exakte geografische Position des Fahrzeugs zu bestimmen, kann dabei in an sich bekannter Art und Weise auf Basis des GPS oder des in Planung befindlichen Galileo-Systems ausgebildet sein. Neben einer solchen Nutzung von extraterrestrischen Positionsmarken in Form von Satelliten ist alternativ oder ergänzend hierzu auch die Nutzung von terrestrischen Positionsmarken denkbar, beispielsweise Mobilfunkzellen, WLan-Netze oder ähnlichem.The position determination module for determining the exact geographical position of the vehicle can be designed in a manner known per se on the basis of the GPS or the Galileo system being planned. In addition to such use of extraterrestrial position markers in the form of satellites, the use of terrestrial position markers is conceivable as an alternative or in addition thereto, for example mobile radio cells, WLAN networks or the like.

Wie bereits erwähnt, liegt die besonders bevorzugte Verwendung der elektronischen Karte mit den gespeicherten Positionen von Ampeln in ihrer Nutzung durch ein Fahrerassistenzsystem zur Ampeldetektion. Ein solches häufig auch als Ampelassistent bezeichnetes System kann mit Hilfe der nach dem oben genannten erfindungsgemäßen Verfahren generierten elektronischen Karte, in welcher die exakte Position der Ampel sowie die Position ihrer Lichtsignale verzeichnet ist, sehr schnell und zuverlässig die Signalsetzung von Ampeln automatisiert erkennen und damit leicht und mit minimalem Rechenaufwand sehr schnell und zuverlässig auswerten.As already mentioned, the particularly preferred use of the electronic map with the stored positions of traffic lights is their use by a driver assistance system for the detection of the amp. Such a system, often referred to as a traffic light assistant, can detect the signaling of traffic lights very quickly and reliably with the aid of the electronic map generated by the abovementioned method according to the invention, in which the exact position of the traffic light and the position of its light signals are recorded and evaluate very quickly and reliably with minimal computational effort.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Idee ergeben sich außerdem aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the idea also emerge from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figure.

Die einzige beigefügte Figur zeigt ein prinzipmäßig angedeutetes Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Ampelassistenten.The sole attached figure shows a principle indicated vehicle for carrying out the method according to the invention with a traffic light assistant.

In der Darstellung der Figur ist ein Fahrzeug 1 angedeutet, welches auf einer angedeuteten Fahrspur 2 vor einer Ampel 3 steht. Über eine Kamera 4 in dem Fahrzeug, beispielsweise eine Mono- oder eine Stereokamera, insbesondere die Kamera eines Fahrerassistenzsystems zur Ampeldetektion 5, wird die Relativposition der Ampel 3 zu dem Fahrzeug 1 bzw. seiner Kamera 4 erfasst. Über ein Positionsbestimmungsmodul 6, welches beispielsweise Teil eines Navigationssystems sein kann, ist insbesondere über Satellitennavigation und/oder die Nutzung terrestrischer Positionsmarken in der Lage, die exakte Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Aus dieser exakten Position des Fahrzeugs 1 und der Relativposition der Ampel 3 gegenüber dem Fahrzeug 1 lässt sich die exakte Position der Ampel 3 ebenfalls bestimmen. Diese exakte Position der Ampel 3 lässt sich dann in einer elektronischen Karte 7 speichern, welche beispielsweise auf einem Speichermedium 8 in dem Fahrzeug angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu ist auch die Speicherung in einem Cloud-Speicher 10 denkbar. Ein solcher Cloud-Speicher 10 kann beispielsweise über einen zentralen Server verwaltet werden. Hier kann einerseits das Fahrzeug bzw. der Fahrer des Fahrzeugs 1 alleine Zugriff haben oder insbesondere kann über den zentralen Server auch die Zugängigkeit der Daten für eine Vielzahl von Fahrzeugen 1 realisiert werden. Sie können dann von der Position der Ampel 3, welche durch eines der Fahrzeuge 1 ermittelt worden ist, alle profitieren.In the illustration of the figure is a vehicle 1 indicated, which on an indicated lane 2 in front of a traffic light 3 stands. About a camera 4 in the vehicle, for example a mono- or a stereo camera, in particular the camera of a driver assistance system for the detection of the amp 5 , the relative position becomes the traffic light 3 to the vehicle 1 or his camera 4 detected. About a position determination module 6 , which may be part of a navigation system, for example, is able to determine the exact position of the vehicle in particular via satellite navigation and / or the use of terrestrial position markers. From this exact position of the vehicle 1 and the relative position of the traffic light 3 opposite the vehicle 1 can be the exact position of the traffic light 3 also determine. This exact position of the traffic light 3 can then be in an electronic map 7 store which, for example, on a storage medium 8th is arranged in the vehicle. Alternatively or additionally, storage in a cloud storage is also possible 10 conceivable. Such a cloud storage 10 can be managed, for example, via a central server. Here, on the one hand, the vehicle or the driver of the vehicle 1 Alone access or, in particular, the accessibility of the data for a variety of vehicles via the central server 1 will be realized. You can then move from the position of the traffic light 3 passing through one of the vehicles 1 has been determined, all profit.

Die Ampel 3 umfasst nun typischerweise zwei oder drei Lichtsignale 9. In dem hier dargestellten Fall sind es drei Lichtsignale, welche unter angedeuteten Blendschirmen in der Ampel 3 liegen. Diese Lichtsignale bzw. zumindest das aktive Lichtsignal 9 wird über die Kamera 4 ebenfalls erfasst. In dem Ampelassistenten 5, in dem die Kamerabilder 4 entsprechend ausgewertet werden, kann nun neben der exakten geografischen Position der Ampel 3 in der elektronischen Karte 7 auch die Position des wenigstens einen Lichtsignals 9 der Ampel 3 oder mehrerer Lichtsignale 9 dieser Ampel 3, welche ebenfalls alle über die Kamera 4 erfasst oder anhand der erfassten Position eines Lichtsignals 9 empirisch ermittelt werden, hinterlegt sind.The traffic lights 3 now typically includes two or three light signals 9 , In the case shown here, there are three light signals, which are indicated under Blendschirmen in the traffic light 3 lie. These light signals or at least the active light signal 9 is about the camera 4 also recorded. In the traffic light assistant 5 in which the camera images 4 can be evaluated accordingly, now next to the exact geographical position of the traffic light 3 in the electronic map 7 also the position of the at least one light signal 9 the traffic light 3 or more light signals 9 this traffic light 3 , which also all over the camera 4 detected or based on the detected position of a light signal 9 be empirically determined, are deposited.

Die Position des Lichtsignals 9 oder der Lichtsignale 9 ist dann zusammen mit der geografischen Position der Ampel 3 in der elektronischen Karte 7 in dem Speichermedium 7 des Fahrzeugs 1 bzw. in dem Cloud-Speicher 10 gespeichert. Damit ist beim nächsten Kontakt des Fahrzeugs 1, oder bei der Verwendung des Cloud-Speichers 10 beim nächsten Kontakt eines Fahrzeugs 1, welches auf den Cloud-Speicher 10 zugreifen kann, die exakte Position der Ampel 3 an dieser Kreuzung bereits bekannt. Neben der exakten geografischen Position der Ampel 3 an sich ist außerdem die Position der Lichtsignale 9 in den erfassten Bilddaten zumindest grob bekannt. Dies erleichtert die Bildauswertung im Rahmen des Ampelassistenten 5 erheblich, sodass die Auswertung des Signalzustands der Ampel 3 über die Bilderfassung des Ampelassistenten 5 sehr viel schneller, effizienter und zuverlässiger erfolgen kann.The position of the light signal 9 or the light signals 9 is then together with the geographical position of the traffic light 3 in the electronic map 7 in the storage medium 7 of the vehicle 1 or in the cloud storage 10 saved. This is at the next contact of the vehicle 1 , or when using the cloud storage 10 at the next contact of a vehicle 1 pointing to the cloud storage 10 can access the exact position of the traffic light 3 already known at this intersection. In addition to the exact geographical position of the traffic light 3 in itself is also the position of the light signals 9 at least roughly known in the captured image data. This facilitates image analysis within the context of the traffic light assistant 5 considerably, so that the evaluation of the signal state of the traffic light 3 about the image capture of the traffic light assistant 5 can be done much faster, more efficiently and more reliably.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004010197 A1 [0002] DE 102004010197 A1 [0002]

Claims (6)

Verfahren zur Speicherung der Position einer Ampel (3) in einer elektronischen Karte (7), wozu die aktuelle Position eines Fahrzeugs (1) über ein Positionsbestimmungsmodul (6) erfasst wird, wozu mittels wenigstens einer Kamera (4) des Fahrzeugs (1) eine Relativposition der Ampel (3) zu dem Fahrzeug (1) bestimmt wird, wonach die Position der Ampel (3), welche sich aus der aktuellen Position des Fahrzeugs (1) und der Relativposition der Ampel (3) zu dem Fahrzeug (1) ergibt, in der elektronischen Karte (7) hinterlegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass, zusätzlich eine Bildposition wenigstens eines Lichtsignals (9) der Ampel (3) in den erfassten Bilddaten der wenigstens einen Kamera (4) bestimmt und in der elektronischen Karte (7) hinterlegt wird.Method for storing the position of a traffic light ( 3 ) in an electronic card ( 7 ), for which the current position of a vehicle ( 1 ) via a position determination module ( 6 ) is detected, by means of at least one camera ( 4 ) of the vehicle ( 1 ) a relative position of the traffic light ( 3 ) to the vehicle ( 1 ), according to which the position of the traffic light ( 3 ) resulting from the current position of the vehicle ( 1 ) and the relative position of the traffic light ( 3 ) to the vehicle ( 1 ), in the electronic map ( 7 ), characterized in that, in addition, an image position of at least one light signal ( 9 ) the traffic light ( 3 ) in the captured image data of the at least one camera ( 4 ) and in the electronic map ( 7 ) is deposited. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Karte (7) in einem Datenspeicher (8) des Fahrzeugs (1) hinterlegt ist.Method according to claim 1, characterized in that the electronic card ( 7 ) in a data store ( 8th ) of the vehicle ( 1 ) is deposited. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Karte (7) in einem Cloud-Speicher (10) hinterlegt ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic card ( 7 ) in a cloud storage ( 10 ) is deposited. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Cloud-Speicher (10) hinterlegten Daten der Ampel (3) in der elektronischen Karte (7) über einen zentralen Server für eine Vielzahl von Fahrzeugen (1) zugänglich sind.A method according to claim 3, characterized in that in the cloud memory ( 10 ) stored data of the traffic light ( 3 ) in the electronic card ( 7 ) via a central server for a large number of vehicles ( 1 ) are accessible. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionsbestimmungsmodul (6) extraterrestrische oder terrestrische Positionsmarken nutzt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the position determination module ( 6 ) uses extraterrestrial or terrestrial position markers. Verwendung der elektronischen Karte (7) mit den gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gespeicherten Positionen von Ampeln (3) in einem Fahrerassistenzsystem (5) zur Ampeldetektion.Using the electronic card ( 7 ) with the positions of traffic lights stored according to a method according to one of claims 1 to 5 ( 3 ) in a driver assistance system ( 5 ) for amp detection.
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