DE102019128948A1 - Determination of a traffic light status - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel (42), wobei die Verkehrsampel (42) einen Leuchtzustand von mindestens zwei unterschiedlichen Leuchtzuständen anzeigt, für ein Fahrzeug (10), wobei das Fahrzeug (10) mehrere Umgebungssensoren (14, 16, 18, 20, 22, 32) zum Überwachen einer Umgebung (40) des Fahrzeugs (10) aufweist, mit den Schritten zum Empfangen von Sensorinformation von den Umgebungssensoren (14, 16, 18, 20, 22, 32) bezüglich der Umgebung (40) des Fahrzeugs (10), die die Verkehrsampel (42) abdeckt, Identifizieren der Verkehrsampel (42) in der Umgebung (40) des Fahrzeugs (10) basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor (14, 16, 18, 20, 22, 32), Bestimmen der relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln (42) relativ zum Fahrzeug (10) basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor (14, 16, 18, 20, 22, 32), Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs (10), Bestimmen absoluter Positionen der identifizierten Verkehrsampeln (42) basierend auf der absoluten Position des Fahrzeugs (10) und den relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln (42) relativ zum Fahrzeug (10), Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln (42) mit einer Kartenposition der Verkehrsampel (42), Bestimmen eines Leuchtzustands der Verkehrsampel (42) basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor (14, 16, 18, 20, 22, 32) und Ausführen einer kombinierten Leuchtzustandsschätzung der Verkehrsampel (42) basierend auf den bestimmten Leuchtzuständen der Verkehrsampel (42) für jeden Umgebungssensor (14, 16, 18, 20, 22, 32). Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10), das dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführenThe present invention relates to a method for determining a traffic light lighting state at a traffic light (42), the traffic light (42) indicating a lighting state of at least two different lighting states, for a vehicle (10), the vehicle (10) having several environmental sensors (14, 16, 18, 20, 22, 32) for monitoring an environment (40) of the vehicle (10), with the steps for receiving sensor information from the environment sensors (14, 16, 18, 20, 22, 32) with respect to the environment (40) of the vehicle (10) that covers the traffic light (42), identifying the traffic light (42) in the vicinity (40) of the vehicle (10) based on the sensor information for each environment sensor (14, 16, 18, 20, 22, 32), determining the relative positions of the identified traffic lights (42) relative to the vehicle (10) based on the sensor information for each environmental sensor (14, 16, 18, 20, 22, 32), determining an absolute position of the vehicle (10 ), B determining absolute positions of the identified traffic lights (42) based on the absolute position of the vehicle (10) and the relative positions of the identified traffic lights (42) relative to the vehicle (10), comparing the absolute positions of the identified traffic lights (42) with a map position of the Traffic light (42), determining a light state of the traffic light (42) based on the sensor information for each environmental sensor (14, 16, 18, 20, 22, 32) and executing a combined light state estimation of the traffic light (42) based on the determined light states of the traffic light (42) for each environmental sensor (14, 16, 18, 20, 22, 32). The present invention also relates to a driving support system (12) for a vehicle (10) which is set up to carry out the above method
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel, wobei die Verkehrsampel einen Leuchtzustand von mindestens zwei verschiedenen Leuchtzuständen anzeigt, für ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for determining a traffic light lighting state at a traffic light, the traffic light indicating a lighting state of at least two different lighting states for a vehicle.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug, das eine Verarbeitungseinheit aufweist, die mit mehreren Umgebungssensoren verbunden ist, um Sensorinformation von diesen zu empfangen, wobei das Fahrunterstützungssystem dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.The present invention also relates to a driving support system for a vehicle, which has a processing unit which is connected to a plurality of environmental sensors in order to receive sensor information therefrom, the driving support system being configured to carry out the above method.
Um Fortschritte beim halbautonomen und autonomen Fahren zu erzielen, ist es wichtig, eine konsistente Umgebung des Fahrzeugs zu erzeugen. Eines der wichtigsten Elemente der Umgebung ist eine Verkehrsampel, die ihren Leuchtzustand dynamisch ändert. Der Leuchtzustand der Verkehrsampel kann typischerweise zwischen „Rot“, „Gelb“ oder „Grün“ wechseln, was „Stopp“, „Übergangszustand“ oder „Fahren/Gehen“ anzeigt. Aufgrund seines dynamischen Charakters muss der Leuchtzustand bei Ankunft an der Verkehrsampel, z.B. durch das Ego Fahrzeug, bestimmt werden. Beim Bestimmen des Leuchtzustands können fehlerhafte Erfassungen auftreten. Alternativ empfängt das Fahrzeug den Verkehrsampelleuchtzustand über eine Kommunikationseinrichtung, so dass fehlerhafte Erfassungen des Leuchtzustands vermieden werden können. In diesem Fall kommuniziert das Fahrzeug mit irgendeiner anderen Kommunikationseinrichtung, die den Leuchtzustand kennt, um den Verkehrsampelleuchtzustand zu erhalten. Dies wird allgemein als V2X-Kommunikation bezeichnet. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Kommunikationsverbindung zu einer Infrastrukturkommunikationseinrichtung, insbesondere einer mit der Verkehrsampel verbundenen Kommunikationseinrichtung, einrichten, die den Verkehrsampelleuchtzustand empfängt und den Leuchtzustand an das Fahrzeug überträgt. Im Falle eines Ausfalls der anderen Kommunikationseinrichtung kann das Ego-Fahrzeug jedoch den Verkehrsampelleuchtzustand nicht erhalten und nicht weiterfahren, oder das Ego-Fahrzeug fährt an der Verkehrsampel weiter, ohne den Verkehrsampelleuchtzustand zu kennen, was für das Ego-Fahrzeug, seine Passagiere und weitere Verkehrsteilnehmer hochgradig gefährlich ist. Darüber hinaus beeinflusst ein solcher Ausfall der anderen Kommunikationseinrichtung alle Fahrzeuge in der Nähe der Verkehrsampel, so dass der gesamte Verkehr an der Verkehrsampel anhalten wird. Ein Ausfall der entsprechenden Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs macht das jeweilige Fahrzeug nur in Bezug auf den Leuchtzustand „blind“, so dass das Fahrzeug seine Fahrt an der Verkehrsampel nicht fortsetzen kann. Daher ist ein zuverlässiges Verfahren zum Erfassen des Leuchtzustands im Fahrzeug erwünscht.To make progress in semi-autonomous and autonomous driving, it is important to create a consistent environment around the vehicle. One of the most important elements of the environment is a traffic light that changes its lighting state dynamically. The light status of the traffic lights can typically switch between “red”, “yellow” or “green”, which indicates “stop”, “transitional status” or “drive / walk”. Due to its dynamic character, the lighting status must be determined upon arrival at the traffic light, e.g. by the ego vehicle. When determining the lighting status, incorrect measurements can occur. Alternatively, the vehicle receives the traffic light status via a communication device, so that incorrect detection of the light status can be avoided. In this case, the vehicle communicates with any other communication device that knows the lighting state to obtain the traffic light lighting state. This is commonly referred to as V2X communication. For example, the vehicle can set up a communication link to an infrastructure communication device, in particular a communication device connected to the traffic light, which receives the traffic light status and transmits the light status to the vehicle. In the event of failure of the other communication device, however, the ego vehicle cannot maintain the traffic light status and cannot continue driving, or the ego vehicle continues to drive at the traffic light without knowing the status of the traffic light, which is for the ego vehicle, its passengers and other road users is highly dangerous. In addition, such a failure of the other communication device affects all vehicles in the vicinity of the traffic light, so that all traffic will stop at the traffic light. A failure of the corresponding communication device of the vehicle only makes the respective vehicle “blind” with regard to the light status, so that the vehicle cannot continue its journey at the traffic lights. Therefore, a reliable method for detecting the lighting state in the vehicle is desired.
Abgesehen von den typischen und gebräuchlichsten Verkehrsampeln mit roten, gelben und grünen Lichtern zum Anzeigen des Verkehrsampelzustands, die am häufigsten an Kreuzungen oder Knotenpunkten angeordnet sind, sind in den meisten Ländern gemäß den Straßenverkehrsvorschriften weitere Typen von Verkehrsampeln bekannt, z.B. Verkehrsampeln mit nur zwei Lichtern, z.B. Rot und Grün, oder mit unterschiedlichen Anzeigen, z.B. eine empfohlene Geschwindigkeit bei Annäherung an „normale“ Verkehrsampeln oder andere. Die verschiedenen Leuchtzustände können durch Aktivieren eines oder mehrerer einzelner Lichter der Verkehrsampel beliebig definiert werden. Das gleiche gilt für Farbänderungen einzelner „Lichter“, d.h. an der gleichen Stelle der Verkehrsampel wird verschiedene Information angezeigt.Apart from the typical and most common traffic lights with red, yellow and green lights to indicate the status of the traffic lights, which are most often located at intersections or junctions, other types of traffic lights are known in most countries according to road traffic regulations, e.g. traffic lights with only two lights, eg red and green, or with different displays, eg a recommended speed when approaching "normal" traffic lights or others. The different lighting states can be defined as required by activating one or more individual lights of the traffic lights. The same applies to changes in the color of individual "lights", i.e. different information is displayed at the same point in the traffic light.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen eines Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel und ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug anzugeben, das dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen, wodurch eine zuverlässige und effiziente Bestimmung des Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel ermöglicht wird. Es ist ferner erwünscht, dass das Bestimmen des Verkehrsampelleuchtzustands unabhängig von anderen Einrichtungen oder Infrastrukturinstallationen ausgeführt werden kann.The present invention is based on the object of specifying a method for determining a traffic light status at a traffic light and a driving support system for a vehicle which is set up to carry out the above method, which enables reliable and efficient determination of the traffic light status at a traffic light. It is also desirable that the determination of the traffic light status can be carried out independently of other facilities or infrastructure installations.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This problem is solved by the independent claims. Advantageous refinements are given in the subclaims.
Insbesondere ist durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen eines Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel, wobei die Verkehrsampel einen Leuchtzustand von mindestens zwei verschiedenen Leuchtzuständen anzeigt, für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Fahrzeug mehrere Umgebungssensoren zum Überwachen einer Umgebung des Fahrzeugs aufweist, mit den Schritten zum Empfangen von Sensorinformation von den Umgebungssensoren bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs, die die Verkehrsampel abdeckt, Identifizieren der Verkehrsampel in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor, Bestimmen relativer Positionen der identifizierten Verkehrsampeln relativ zum Fahrzeug basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor, Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs, Bestimmen absoluter Positionen der identifizierten Verkehrsampeln basierend auf der absoluten Position des Fahrzeugs und den relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln relativ zum Fahrzeug, Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln mit einer Kartenposition der Verkehrsampel und Bestimmen eines Leuchtzustands der Verkehrsampel basierend der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor, Ausführen einer kombinierten Leuchtzustandsschätzung der Verkehrsampel basierend auf den bestimmten Leuchtzuständen der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor.In particular, the present invention specifies a method for determining a traffic signal light state at a traffic light, the traffic light indicating a light state of at least two different light states, for a vehicle, the vehicle having a plurality of environmental sensors for monitoring the surroundings of the vehicle, with the steps for Receiving sensor information from the environmental sensors regarding the surroundings of the vehicle that covers the traffic light, identifying the traffic light in the surroundings of the vehicle based on the sensor information for each environmental sensor, determining relative positions of the identified traffic lights relative to the vehicle based on the sensor information for each environmental sensor, Determining an absolute position of the vehicle, determining absolute positions of the identified traffic lights based on the absolute position of the vehicle and the relative positions of the identified traffic lights relative to the vehicle, comparison of the absolute positions of the identified traffic lights with a map position of the traffic lights and determination of a light status of the traffic light based on the sensor information for each environmental sensor, execution of a combined light status estimation of the traffic light based on the determined light status of the traffic light for each environmental sensor.
Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug angegeben, das eine Verarbeitungseinheit aufweist, die mit mehreren Umgebungssensoren verbunden ist, um von diesen Sensorinformation zu empfangen, wobei das Fahrunterstützungssystem dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.The present invention also specifies a driving support system for a vehicle, which has a processing unit which is connected to a plurality of environmental sensors in order to receive sensor information therefrom, the driving support system being set up to carry out the above method.
Grundidee der Erfindung ist es, eine Fusion erfasster Leuchtzustände auf der Basis von Sensorinformation mehrerer Umgebungssensoren auszuführen, um aktuelle Leuchtzustände von Verkehrsampeln zuverlässig zu bestimmen. Dies ermöglicht effizientes autonomes Fahren an Verkehrsampeln unabhängig von extern bereitgestellten Leuchtzuständen der Verkehrsampeln. Die Sensorfusion basiert auf unabhängig bestimmten Leuchtzuständen der jeweiligen verkehrsampelbasierten Sensorinformation von mehreren Umgebungssensoren. Auf diese Weise können verschiedene Umgebungssensoren gleichzeitig verwendet werden, um eine konsistente Umgebung des Fahrzeugs zu erzeugen. Redundante Information bezüglich des Verkehrsampelleuchtzustands trägt dazu bei, den Leuchtzustand der Verkehrsampel zuverlässig zu bestimmen.The basic idea of the invention is to carry out a fusion of detected light states on the basis of sensor information from a plurality of environmental sensors in order to reliably determine current light states of traffic lights. This enables efficient autonomous driving at traffic lights regardless of the externally provided light status of the traffic lights. The sensor fusion is based on independently determined light states of the respective traffic light-based sensor information from several environmental sensors. In this way, different environment sensors can be used simultaneously in order to create a consistent environment of the vehicle. Redundant information regarding the traffic light status helps to reliably determine the light status of the traffic light.
Die Verkehrsampel kann allgemein jede Art von Verkehrsampel mit einem dynamischen Wechsel zwischen mindestens zwei verschiedenen Leuchtzuständen sein. Die am häufigsten verwendeten Verkehrsampeln haben rote, gelbe und grüne Lichter zum Anzeigen des Verkehrsampelleuchtzustands und befinden sich am häufigsten an Kreuzungen oder Knotenpunkten. Verkehrsampeln können jedoch auch nur zwei Lichter haben, z.B. Rot und Grün, um unterschiedliche Leuchtzustände anzuzeigen. Weiterhin kann die Verkehrsampel als Leuchtzustände verschiedene Anzeigen haben, z.B. eine empfohlene Geschwindigkeit bei Annäherung an „normale“ Verkehrsampeln, oder andere.The traffic light can generally be any type of traffic light with a dynamic change between at least two different lighting states. The most commonly used traffic lights have red, yellow, and green lights to indicate the status of the traffic lights and are most commonly located at intersections or intersections. Traffic lights can, however, only have two lights, e.g. red and green, to indicate different lighting states. Furthermore, the traffic lights can have different displays as light states, e.g. a recommended speed when approaching "normal" traffic lights, or others.
Die verschiedenen Verkehrsampelleuchtzustände können beliebig definiert sein, indem eines oder mehrere einzelne Lichter der Verkehrsampel aktiviert werden. Das Gleiche betrifft Farbänderungen einzelner „Lichter“, z.B. wenn am selben Ort der Verkehrsampel unterschiedliche Information angezeigt wird.The various traffic lights can be defined as desired by activating one or more individual lights of the traffic lights. The same applies to changes in the color of individual "lights", e.g. if different information is displayed at the same location of the traffic lights.
Die mehreren Umgebungssensoren zum Überwachen einer Umgebung des Fahrzeugs liefern Sensorinformation, die zumindest teilweise die Umgebung des Fahrzeugs abdeckt. Die Umgebungssensoren können für das Fahrunterstützungssystem oder für universelle Umgebungssensoren dediziert sein, die keinem Fahrunterstützungssystem zugeordnet sind, oder die einem anderen Fahrunterstützungssystem zugeordnet sind. In den letztgenannten Fällen können die Umgebungssensoren durch verschiedene Fahrunterstützungssysteme verwendet werden und für jedes dieser Fahrunterstützungssysteme Sensorinformation bereitstellen. Die verschiedenen Umgebungssensoren können als unabhängige Sensoren am Fahrzeug vorgesehen sein. Alternativ können die Umgebungssensoren Teil eines Sensorsystems sein, z.B. eines Sensorkokons, wobei die Sensorinformation der einzelnen Umgebungssensoren des Sensorsystems unabhängig voneinander verarbeitet wird.The plurality of environmental sensors for monitoring the surroundings of the vehicle provide sensor information that at least partially covers the surroundings of the vehicle. The environmental sensors can be dedicated to the driving support system or to universal environmental sensors which are not assigned to a driving support system or which are assigned to another driving support system. In the latter cases, the environmental sensors can be used by different driving support systems and provide sensor information for each of these driving support systems. The various environmental sensors can be provided as independent sensors on the vehicle. Alternatively, the environmental sensors can be part of a sensor system, e.g. a sensor cocoon, with the sensor information from the individual environmental sensors of the sensor system being processed independently of one another.
Das Empfangen von Sensorinformation von den Umgebungssensoren bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs, die die Verkehrsampel abdeckt, bezieht sich auf das Empfangen der Sensorinformation, die die jeweilige Verkehrsampel abdeckt. Für die Sensorinformation kann ein beliebiges geeignetes Datenformat verwendet werden.The receipt of sensor information from the environmental sensors with respect to the surroundings of the vehicle which is covered by the traffic light relates to the reception of the sensor information which is covered by the respective traffic light. Any suitable data format can be used for the sensor information.
Die Umgebung bezieht sich auf einen Bereich um das Ego-Fahrzeug. Die Umgebung bezieht sich allgemein auf ein nicht begrenztes Gebiet. In der Praxis ist das Gebiet z.B. durch eine maximale Sensorreichweite der Umgebungssensoren oder andere Parameter begrenzt, die einen maximalen Bereich der Umgebung definieren, der durch die Umgebungssensoren abgedeckt wird. Unterschiedliche Umgebungssensoren können eine unterschiedliche Abdeckung der Umgebung haben, z.B. unterschiedliche Öffnungswinkel oder verschiedene Sensorreichweiten.The environment refers to an area around the ego vehicle. The environment generally refers to an unlimited area. In practice, the area is limited, for example, by a maximum sensor range of the environmental sensors or other parameters that define a maximum area of the environment that is covered by the environmental sensors. Different environmental sensors can have different coverage of the surroundings, e.g. different opening angles or different sensor ranges.
Das Identifizieren der Verkehrsampel in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor bezieht sich auf das Ausführen eines Erfassungsschritts zum Erfassen der Verkehrsampel. Das Erfassen kann, abhängig von der Art des Umgebungssensors, auf Bilderkennung oder anderen Techniken basieren.The identification of the traffic lights in the vicinity of the vehicle based on the sensor information for each environment sensor relates to the execution of a detection step for detecting the traffic lights. The detection can be based on image recognition or other techniques, depending on the type of environmental sensor.
Der Schritt zum Bestimmen der relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln relativ zum Fahrzeug basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor liefert die relativen Positionen in Bezug auf den jeweiligen Umgebungssensor. Vorzugsweise basieren die relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln auf bekannten Positionen der jeweiligen Umgebungssensoren am Fahrzeug oder zumindest relativ zueinander, so dass die relativen Positionen der Verkehrsampeln, wie sie in der Sensorinformation der unterschiedlichen Umgebungssensoren identifiziert werden, in einem einzigen Koordinatensystem ausgerichtet und bereitgestellt werden können.The step of determining the relative positions of the identified traffic lights relative to the vehicle based on the sensor information for each environmental sensor provides the relative positions with respect to the respective environmental sensor. The relative positions of the identified traffic lights are preferably based on known positions of the respective environmental sensors on the vehicle or at least relative to one another, so that the relative positions of the traffic lights, how they are identified in the sensor information of the different environmental sensors, can be aligned and provided in a single coordinate system.
Das Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs bezieht sich auf das Bestimmen einer eindeutigen Position auf der Erde, z.B. basierend auf Breiten- und Längengraden. Zusätzlich kann eine radiale Position bestimmt werden.Determining an absolute position of the vehicle refers to determining a unique position on earth, e.g. based on degrees of latitude and longitude. In addition, a radial position can be determined.
Der Schritt zum Bestimmen absoluter Positionen der identifizierten Verkehrsampeln basierend auf der absoluten Position des Fahrzeugs und den relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln relativ zum Fahrzeug bezieht sich auf ein Abbilden der bestimmten relativen Positionen auf die absoluten Positionen. Basierend auf der absoluten Position des Fahrzeugs kann die absolute Position eines beliebigen Objekts mit einer bekannten relativen Position in Bezug auf das Fahrzeug oder den Umgebungssensor bestimmt werden.The step of determining absolute positions of the identified traffic lights based on the absolute position of the vehicle and the relative positions of the identified traffic lights relative to the vehicle relates to mapping the determined relative positions to the absolute positions. Based on the absolute position of the vehicle, the absolute position of any object with a known relative position in relation to the vehicle or the environmental sensor can be determined.
Das Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln mit einer Kartenposition der Verkehrsampel bezieht sich auf eine Identifizierung der identifizierten Verkehrsampeln im Vergleich zur Karte. Für den Fall, dass eine identifizierte Verkehrsampel mit einer Verkehrsampel in der Karte abgeglichen werden kann, wird die identifizierte Verkehrsampel näher betrachtet und die Sensorinformation, die verarbeitet worden ist, um die Verkehrsampel zu identifizieren, wird weiterverarbeitet, um den Leuchtzustand der Verkehrsampel zu bestimmen. Andernfalls wird die Sensorinformation des jeweiligen Umgebungssensors nicht weiterverarbeitet.The comparison of the absolute positions of the identified traffic lights with a map position of the traffic lights relates to an identification of the identified traffic lights in comparison to the map. In the event that an identified traffic light can be compared with a traffic light in the map, the identified traffic light is examined more closely and the sensor information that has been processed to identify the traffic light is further processed to determine the lighting status of the traffic light. Otherwise the sensor information of the respective environmental sensor is not processed further.
Die Kartenposition bezieht sich auf eine absolute Position der jeweiligen Verkehrsampel. Die Kartenposition ist eine Position, die von einer Karte erhalten wird. Die Kartenposition der Verkehrsampel wird basierend auf der absoluten Position des Ego-Fahrzeugs ausgewertet, um die absolute Position nur für eine Verkehrsampel in der Nähe des Ego-Fahrzeugs zu bestimmen.The map position relates to an absolute position of the respective traffic light. The map position is a position obtained from a map. The map position of the traffic light is evaluated based on the absolute position of the ego vehicle in order to determine the absolute position only for a traffic light in the vicinity of the ego vehicle.
Das Bestimmen eines Leuchtzustands der Verkehrsampel basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor bezieht sich auf eine individuelle Bestimmung des Leuchtzustands der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor. In dem Fall, dass die Verkehrsampel nicht auf der Basis der Sensorinformation eines Umgebungssensors identifiziert wird, z.B. wenn sich ein Objekt zwischen Umgebungssensor und Verkehrsampel befindet, wird der jeweilige Umgebungssensor für die Weiterverarbeitung nicht berücksichtigt.The determination of a light state of the traffic light based on the sensor information for each environmental sensor relates to an individual determination of the light state of the traffic light for each environmental sensor. In the event that the traffic light is not identified on the basis of the sensor information from an environment sensor, e.g. if an object is located between the environment sensor and the traffic light, the respective environment sensor is not taken into account for further processing.
Beim Ausführen der kombinierten Leuchtzustandsschätzung der Verkehrsampel basierend auf den bestimmten Leuchtzuständen der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor werden die Leuchtzustände, die basierend auf der Sensorinformation der verschiedenen Umgebungssensoren bestimmt wurden, gemeinsam verarbeitet. Dies bezieht sich normalerweise auf die Verarbeitung aller verfügbaren Leuchtzustände.When carrying out the combined light state estimation of the traffic lights based on the determined light states of the traffic lights for each environment sensor, the light states that were determined based on the sensor information of the various environment sensors are processed together. This usually refers to the processing of all available light states.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Empfangen von Sensorinformation von den Umgebungssensoren bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs, die die Verkehrsampel abdeckt, das Empfangen von Bildinformation als Sensorinformation auf. Bildinformation bezieht sich auf eine Matrix von Informationspunkten, die zusammen ein zweidimensionales Bild bilden, das mindestens einen Teil der Umgebung des Fahrzeugs darstellt. Die Bildinformation kann als monochromatische Information bereitgestellt werden, die nur Luminanzinformation enthält. Vorzugsweise weist die Bildinformation Mehrfarbeninformation, typischerweise im RGB-Format oder in einem ähnlichen Format, mit Luminanzinformation für rote, grüne und blaue Farbe auf. Somit werden die mehreren Umgebungssensoren als Kameraeinrichtungen bereitgestellt, insbesondere als optische Kameraeinrichtungen zum Empfangen von Bildinformation im für Menschen sichtbaren Lichtbereich.According to a modified embodiment of the invention, the step of receiving sensor information from the environment sensors with regard to the environment of the vehicle which is covered by the traffic light includes receiving image information as sensor information. Image information refers to a matrix of information points which together form a two-dimensional image that represents at least part of the surroundings of the vehicle. The image information can be provided as monochromatic information containing only luminance information. The image information preferably comprises multicolor information, typically in RGB format or in a similar format, with luminance information for red, green and blue colors. The multiple environmental sensors are thus provided as camera devices, in particular as optical camera devices for receiving image information in the light range that is visible to humans.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen relativer Positionen der identifizierten Verkehrsampeln relativ zum Fahrzeug basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor und/oder der Schritt zum Bestimmen absoluter Positionen der identifizierten Verkehrsampeln basierend auf der absoluten Position des Fahrzeugs und den relativen Positionen der identifizierten Verkehrsampeln relativ zum Fahrzeug das Bestimmen eines Unsicherheitsbereichs der Position der identifizierten Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor auf und weist der Schritt zum Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln mit einer Kartenposition der Verkehrsampel das Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln einschließlich des Unsicherheitsbereichs mit der Kartenposition der Verkehrsampel auf. Der Unsicherheitsbereich bezieht sich auf einen Bereich um die bestimmte Position der Verkehrsampel, entweder die relative oder die absolute Position. Der Schritt zum Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln einschließlich des Unsicherheitsbereichs mit der Kartenposition der Verkehrsampel bezieht sich auf das Bestimmen, ob die Kartenposition der Verkehrsampel von dem jeweiligen Unsicherheitsbereich umschlossen ist, d.h. ob der Unsicherheitsbereich der identifizierten Verkehrsampel die Kartenposition der Verkehrsampel überlappt. Wenn der Unsicherheitsbereich in Bezug auf die absolute Position der Verkehrsampel bestimmt wird, ist der Unsicherheitsbereich bereits ein absoluter Unsicherheitsbereich. Ansonsten ist der Unsicherheitsbereich ein relativer Unsicherheitsbereich, der dann zum Bestimmen des absoluten Unsicherheitsbereichs basierend auf der absoluten Position des Fahrzeugs verwendet wird. Der Unsicherheitsbereich basiert auf einer Genauigkeit des jeweiligen Umgebungssensors, die für jeden Umgebungssensortyp unterschiedlich sein kann. Beispielsweise liefert eine Kamera in der Regel zuverlässige Kursinformation, jedoch nur minderwertige Abstandsinformation. Dies führt zu einem im Allgemeinen elliptischen Unsicherheitsbereich, der auf die identifizierten Verkehrsampeln angewendet wird. Der Unsicherheitsbereich bezieht sich auf eine Kovarianz der Positionen der Verkehrsampeln. Der Unsicherheitsbereich kann basierend auf mindestens einem Parameter unter einer Auflösung des Umgebungssensors, einem Sichtfeld (FOV) des Umgebungssensors, Verzerrungskoeffizienten des Umgebungssensors, Unsicherheitsmodellen mit Lochblendenmodell und Pixelunsicherheit des Umgebungssensors und Unsicherheitsmodellen für Umgebungssensoren, insbesondere einen Satz optischer Kameras, die einen Kokon um das Ego-Fahrzeug bilden, zusammen mit einer Triangulation bestimmt werden.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining relative positions of the identified traffic lights relative to the vehicle based on the sensor information for each environmental sensor and / or the step of determining absolute positions of the identified traffic lights based on the absolute position of the vehicle and the relative positions of the identified traffic lights relative to the vehicle to determine an uncertainty area of the position of the identified traffic lights for each environmental sensor and comprises the step of comparing the absolute positions of the identified traffic lights with a map position of the traffic lights comparing the absolute positions of the identified traffic lights including the uncertainty area with the map position of the Traffic lights on. The uncertainty area refers to an area around the specific position of the traffic light, either the relative or the absolute position. The step of comparing the absolute positions of the identified traffic lights including the uncertainty area with the map position of the traffic light relates to determining whether the map position of the traffic light is enclosed by the respective uncertainty area, i.e. whether the uncertainty area of the identified traffic light overlaps the map position of the traffic light. If the uncertainty area is determined in relation to the absolute position of the traffic light, that is Uncertainty area already an absolute uncertainty area. Otherwise, the uncertainty range is a relative uncertainty range which is then used to determine the absolute uncertainty range based on the absolute position of the vehicle. The uncertainty range is based on an accuracy of the respective environmental sensor, which can be different for each environmental sensor type. For example, a camera usually provides reliable course information, but only inferior distance information. This results in a generally elliptical region of uncertainty that is applied to the identified traffic lights. The uncertainty area relates to a covariance of the positions of the traffic lights. The uncertainty range can be based on at least one parameter below a resolution of the environment sensor, a field of view (FOV) of the environment sensor, distortion coefficient of the environment sensor, uncertainty models with pinhole model and pixel uncertainty of the environment sensor and uncertainty models for environment sensors, in particular a set of optical cameras that form a cocoon around the ego - Vehicle form, can be determined together with a triangulation.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzliche Schritte zum Identifizieren mehrerer Fahrspuren in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor, Identifizieren einer aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs und Herausfiltern von Verkehrsampeln auf, die Fahrspuren zugeordnet sind, die von der aktuellen Fahrspur verschieden sind. Daher können basierend auf einer aktuellen Fahrtrichtung des Fahrzeugs Erfassungen von Verkehrsampeln, die Fahrspuren zugeordnet sind, die gegenwärtig durch das Ego-Fahrzeug nicht genutzt werden, verworfen werden, so dass die Verarbeitung der Sensorinformation erleichtert wird. Das Identifizieren der mehreren Fahrspuren in der Umgebung des Fahrzeugs wird vorzugsweise für die Sensorinformation jedes Umgebungssensors individuell basierend auf der jeweiligen Sensorinformation ausgeführt.According to a modified embodiment of the invention, the method has additional steps for identifying multiple lanes in the vicinity of the vehicle based on the sensor information for each environmental sensor, identifying a current lane of the vehicle and filtering out traffic lights that are assigned to lanes from the current lane are different. Therefore, based on a current direction of travel of the vehicle, acquisitions of traffic lights that are assigned to lanes that are currently not used by the ego vehicle can be discarded, so that the processing of the sensor information is facilitated. The identification of the plurality of lanes in the vicinity of the vehicle is preferably carried out for the sensor information of each environment sensor individually based on the respective sensor information.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs das Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit auf. Die absolute Position mit hoher Genauigkeit bezieht sich auf eine absolute Position mit einer Genauigkeit von besser als einige zehn Zentimetern, d.h. besser als einem Meter, vorzugsweise mit einer Genauigkeit von besser als wenigen zehn Zentimetern, d.h. besser als zwanzig bis dreißig Zentimetern, und noch weiter bevorzugt mit einer Genauigkeit von weniger als zehn Zentimetern (Zentimetergenauigkeit). Eine solche Genauigkeit kann z.B. unter Verwendung differentieller Verfahren, die z.B. als differentielles GPS bekannt sind, oder unter Verwendung von Verbesserungssystemen wie SBAS (Satellite Based Augmentation System), die Korrekturdaten zum Verbessern der Genauigkeit bei der Bestimmung absoluter Positionen anwenden, erzielt werden.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining an absolute position of the vehicle comprises determining an absolute position of the vehicle with high accuracy. The absolute position with high accuracy refers to an absolute position with an accuracy of better than a few tens of centimeters, ie better than one meter, preferably with an accuracy of better than a few tens of centimeters, ie better than twenty to thirty centimeters, and even further preferably with an accuracy of less than ten centimeters (centimeter accuracy). Such accuracy can be achieved, for example, using differential methods known, for example, as differential GPS, or using enhancement systems such as SBAS (Satellite Based Augmentation System) which apply correction data to improve accuracy in determining absolute positions.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln mit einer Kartenposition der Verkehrsampel das Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln mit einer HD-Kartenposition der Verkehrsampel auf. HD-Kartenpositionen liefern Positionsinformation mit einer hohen Genauigkeit von besser als einigen zehn Zentimetern, d.h. besser als einem Meter, vorzugsweise mit einer Genauigkeit von besser als wenigen zehn Zentimetern, d.h. besser als zwanzig bis dreißig Zentimetern, und noch weiter bevorzugt mit einer Genauigkeit von weniger als zehn Zentimetern, auch als Zentimetergenauigkeit bezeichnet.According to a modified embodiment of the invention, the step of comparing the absolute positions of the identified traffic lights with a map position of the traffic lights includes comparing the absolute positions of the identified traffic lights with an HD map position of the traffic lights. HD map positions provide position information with a high accuracy of better than a few tens of centimeters, ie better than one meter, preferably with an accuracy of better than a few tens of centimeters, ie better than twenty to thirty centimeters, and even more preferably with an accuracy of less than ten centimeters, also known as centimeter accuracy.
Vorzugsweise wird der Schritt zum Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt, wenn das Verfahren auch den Schritt zum Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln mit einer HD-Kartenposition der Verkehrsampel aufweist. Eine hohe Genauigkeit der absoluten Position und eine hohe Genauigkeit der Kartenposition der Verkehrsampeln werden vorzugsweise kombiniert, um die in der Sensorinformation von den Umgebungssensoren identifizierten Verkehrsampeln zuverlässig abzugleichen. Daher erhöht die absolute Position mit hoher Genauigkeit zusammen mit der hohen Genauigkeit der Kartenposition der Verkehrsampeln die Wahrscheinlichkeit für einen korrekten Abgleich der Verkehrsampeln mit den in der Sensorinformation von den Umgebungssensoren identifizierten Verkehrsampeln.The step of determining an absolute position of the vehicle is preferably carried out with a high degree of accuracy if the method also has the step of comparing the absolute positions of the identified traffic lights with an HD map position of the traffic lights. A high accuracy of the absolute position and a high accuracy of the map position of the traffic lights are preferably combined in order to reliably compare the traffic lights identified in the sensor information by the environmental sensors. Therefore, the absolute position with high accuracy, together with the high accuracy of the map position of the traffic lights, increases the probability of a correct comparison of the traffic lights with the traffic lights identified in the sensor information from the environmental sensors.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines Leuchtzustands der Verkehrsampel basierend auf der Sensorinformation für jeden Umgebungssensor das Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor und/oder den Schritt zum Ausführen einer kombinierten Leuchtzustandsschätzung der Verkehrsampel basierend auf den bestimmten Leuchtzuständen der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor das Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel auf. Basierend auf den Wahrscheinlichkeiten für jeden der möglichen Leuchtzustände kann die kombinierte Leuchtzustandsschätzung leicht verarbeitet werden, um den aktuellen Leuchtzustand der Verkehrsampel zu bestimmen. Die Wahrscheinlichkeiten für jeden der Leuchtzustände bieten ein einfaches Mittel zum Fusionieren der Sensorinformation der Umgebungssensoren, um eine kombinierte Leuchtzustandsschätzung auszuführen und den Leuchtzustand der Verkehrsampel zu bestimmen. Die Wahrscheinlichkeiten können für jede identifizierte Verkehrsampel einzeln zur Weiterverarbeitung oder gemeinsam bestimmt werden.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining a light state of the traffic light based on the sensor information for each environmental sensor comprises determining a probability for each light state of the traffic light for each environmental sensor and / or the step of performing a combined light state estimation of the traffic light based on the determined Luminous states of the traffic lights for each environmental sensor determining a probability for each luminous state of the traffic light. Based on the probabilities for each of the possible lighting states, the combined lighting state estimation can easily be processed in order to determine the current lighting state of the traffic light. The probabilities for each of the lighting states provide a simple means of fusing the sensor information from the Environmental sensors to carry out a combined light state estimation and to determine the light state of the traffic lights. The probabilities can be determined for each identified traffic light individually for further processing or together.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor das Auswerten eines zeitlichen Verlaufs des Leuchtzustands für jeden der Umgebungssensoren und das Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor unter Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufs des Leuchtzustands für jeden Umgebungssensor auf und/oder weist der Schritt zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel das Auswerten eines zeitlichen Verlaufs des Leuchtzustand und das Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel unter Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufs des Leuchtzustands auf. Der Leuchtzustand ist ein dynamischer Zustand jeder Verkehrsampel. Der zeitliche Verlauf des Leuchtzustands unterliegt normalerweise einigen Regeln, z.B. einer Dauer eines Leuchtzustands, Abfolgen von Leuchtzuständen, oder anderen, die Vertrauen schaffen können, um eine Bestimmung eines aktuellen Leuchtzustands zu unterstützen oder eine Bestimmung als inkorrekt zu identifizieren.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining a probability for each light state of the traffic light for each ambient sensor includes evaluating a time profile of the light status for each of the ambient sensors and determining a probability for each light status of the traffic light for each ambient sensor taking into account the time profile of the light state for each ambient sensor and / or the step of determining a probability for each light state of the traffic light includes evaluating a time profile of the light state and determining a probability for each light state of the traffic light taking into account the time profile of the light state. The light state is a dynamic state of every traffic light. The temporal course of the lighting state is normally subject to some rules, e.g. a duration of a lighting state, sequences of lighting states, or others that can create trust in order to support a determination of a current lighting state or to identify a determination as incorrect.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Auswerten eines zeitlichen Verlaufs des Leuchtzustands das Definieren einer mittleren Dauer für jeden Leuchtzustand und das Anpassen der Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand basierend auf einer verstrichenen Zeit nach einer ersten Erfassung eines bestimmten Leuchtzustands und der mittleren Dauer für den jeweiligen Leuchtzustand auf. Dies basiert darauf, dass sich die Leuchtzustände von Verkehrsampeln gemäß einem regulären Schema ändern, wobei jeder der Leuchtzustände für eine vorgegebene Zeit aktiv ist, wie es z.B. für typische Verkehrsampeln mit roter, gelber und grüner Farbe der Fall ist. Dies gilt auch dann, wenn die Verkehrsampel basierend auf dem aktuellen Verkehr adaptiv gesteuert wird. Daher wird bei Annäherung des Ego-Fahrzeugs eine Änderung des Leuchtzustands getriggert, um es dem Ego-Fahrzeug zu ermöglichen zu passieren, so dass solche mittleren Dauern des Leuchtzustand effizient ausgewertet werden können, um den Leuchtzustand zu bestimmen. Bei einem neu erfassten Leuchtzustand wird diesem Leuchtzustand typischerweise eine hohe Zuverlässigkeit oder Wahrscheinlichkeit zugewiesen, wohingegen den anderen Leuchtzuständen eine niedrige Zuverlässigkeit oder Wahrscheinlichkeit zugewiesen wird.According to a modified embodiment of the invention, the step of evaluating a time profile of the lighting state includes defining an average duration for each lighting state and adapting the probability for each lighting state based on an elapsed time after a first detection of a specific lighting state and the average duration for the respective light status. This is based on the fact that the lighting states of traffic lights change according to a regular scheme, with each of the lighting states being active for a predetermined time, as is the case, for example, for typical traffic lights with red, yellow and green colors. This also applies if the traffic light is controlled adaptively based on the current traffic. Therefore, when the ego vehicle approaches, a change in the lighting state is triggered in order to allow the ego vehicle to pass so that such mean durations of the lighting state can be efficiently evaluated in order to determine the lighting state. In the case of a newly detected lighting state, this lighting state is typically assigned a high reliability or probability, whereas the other lighting states are assigned a low reliability or probability.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel für jeden Umgebungssensor das Bestimmen einer Sensorkonfidenzinformation für den jeweiligen Umgebungssensor und das Anpassen der Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel basierend auf der Sensorkonfidenzinformation des jeweiligen Umgebungssensors auf. Die Sensorkonfidenzinformation wird typischerweise als Spezifikation des jeweiligen Umgebungssensors bereitgestellt. Die Sensorkonfidenzinformation kann statische Information sein, die z.B. anzeigt, dass ein Umgebungssensor normalerweise zuverlässiger ist als ein anderer Umgebungssensor. Dies kann z.B. zu unterschiedlich großen Unsicherheitsbereichen führen. Die Sensorkonfidenzinformation kann jedoch auch dynamische Information sein, die beispielsweise von Lichtverhältnissen abhängt, ein bestimmter Leuchtzustand, z.B. eine Farbe der Verkehrsampel, eine Entfernung zur Verkehrsampel oder andere.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining a probability for each light state of the traffic light for each environmental sensor comprises determining sensor confidence information for the respective environmental sensor and adapting the probability for each light state of the traffic light based on the sensor confidence information of the respective environmental sensor. The sensor confidence information is typically provided as a specification of the respective environmental sensor. The sensor confidence information can be static information indicating, for example, that one environmental sensor is normally more reliable than another environmental sensor. This can lead, for example, to areas of uncertainty of different sizes. The sensor confidence information can, however, also be dynamic information that depends, for example, on lighting conditions, a certain lighting state, e.g. a color of the traffic lights, a distance to the traffic lights or others.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel das Bestimmen eines Verkehrsflusses an der Verkehrsampel basierend auf der von den Umgebungssensoren empfangenen Sensorinformation bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs und das Anpassen der Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel basierend auf dem bestimmten Verkehrsfluss auf. Der Verkehrsfluss bezieht sich auf eine Gesamtheit anderer Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs, die ein oder mehrere Bewegungsmuster zeigen können. Beispielsweise zeigen Fahrzeuge, die sich in einer Richtung parallel zum Ego-Fahrzeug bewegen, typischerweise einen „grünen“ Leuchtzustand der Verkehrsampel an einer Verkehrsampel vor dem Fahrzeug an, der es dem Ego-Fahrzeug ermöglichen würde weiterzufahren. Darüber hinaus zeigen Fußgänger, die die Straße vor dem Ego-Fahrzeug überqueren, an einer Verkehrsampel vor dem Fahrzeug in der Regel einen „roten“ Leuchtzustand der Verkehrsampel an, der das Weiterfahren des Ego-Fahrzeugs verhindert, da an der Verkehrsampel nur eine Fahrtrichtung gleichzeitig zulässig ist. Daher muss das Ego-Fahrzeug bei Erfassen von Querverkehr an der Verkehrsampel anhalten.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining a probability for each lighting state of the traffic light includes determining a traffic flow at the traffic light based on the sensor information received from the environment sensors relating to the surroundings of the vehicle and adapting the probability for each lighting state of the traffic light based the specific traffic flow. The traffic flow relates to a group of other road users in the vicinity of the vehicle who can show one or more movement patterns. For example, vehicles that move in a direction parallel to the ego vehicle typically display a “green” light state of the traffic light at a traffic light in front of the vehicle, which would enable the ego vehicle to continue. In addition, pedestrians who cross the street in front of the ego vehicle usually show a "red" light in front of the vehicle at a traffic light, which prevents the ego vehicle from moving on, as only one direction of travel at the traffic light at a time is permissible. Therefore, the ego vehicle has to stop at the traffic light when it detects cross traffic.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel das Anwenden einer Sanktion für Leuchtzustände basierend auf nicht erlaubten Übergängen von Leuchtzuständen auf. Übergänge zwischen den Leuchtzuständen können das Erfassen des aktuellen Leuchtzustands unterstützen. Insbesondere können fehlerhafte Erfassungen des aktuellen Leuchtzustands identifiziert und ignoriert werden. Daher ändern in den meisten Ländern typische Verkehrsampeln mit roten, gelben und grünen Farben zum Anzeigen ihres Leuchtzustands den Leuchtzustand nicht direkt von Grün nach Rot. Darüber hinaus ändern diese typischen Verkehrsampeln in einigen Ländern den Leuchtzustand nicht direkt von Rot nach Grün, sondern zeigen dazwischen Gelb an, während sie in anderen Ländern dazwischen kein Gelb anzeigen. Wenn daher ein solcher Übergang zwischen einem vorherigen und einem aktuellen Leuchtzustand basierend auf der Sensorinformation erfasst wird, wird die Sanktion auf den aktuellen Leuchtzustand angewendet. Die Sanktion wird vorzugsweise auf jeden Leuchtzustand angewendet, der durch jeden Umgebungssensor bestimmt wird. Dementsprechend wird die Sanktion sofort angewendet, falls ein solcher nicht erlaubter Übergang für einen Umgebungssensor erfasst wird, ohne dass die Bestimmung des Leuchtzustands basierend auf anderen Umgebungssensoren beeinflusst wird. Es ist jedoch auch möglich, die Sanktion auf eine kombinierte Wahrscheinlichkeitsbestimmung für die verschiedenen Leuchtzustände basierend auf allen Umgebungssensoren anzuwenden.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining a probability for each lighting state of the traffic light includes applying a penalty for lighting states based on impermissible transitions of lighting states. Transitions between the light states can support the detection of the current light state. In particular, incorrect recordings of the current lighting state can be identified and ignored. Therefore, in most countries, typical traffic lights with red, yellow and green colors to indicate their lighting status do not change the lighting status directly from green to red. In addition, these typical traffic lights in some countries do not change the lighting status directly from red to green, but show yellow in between while in other countries they do not show yellow in between. Therefore, when such a transition between a previous and a current lighting state is detected based on the sensor information, the penalty is applied to the current lighting state. The sanction is preferably applied to each lighting condition determined by each environmental sensor. Accordingly, the sanction is applied immediately if such a non-permitted transition is detected for an environmental sensor without influencing the determination of the lighting state based on other environmental sensors. However, it is also possible to apply the sanction to a combined determination of the probability for the various lighting states based on all environmental sensors.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Fahrunterstützungssystem die mehreren Umgebungssensoren auf. Daher sind die Umgebungssensoren Teil des Fahrunterstützungssystems. Auch in diesem Fall können die Umgebungssensoren jedoch durch mehrere Fahrunterstützungssysteme des Fahrzeugs gemeinsam genutzt werden.According to a modified embodiment of the invention, the driving support system has the plurality of environmental sensors. Therefore, the environmental sensors are part of the driving support system. In this case too, however, the environmental sensors can be used jointly by several driving support systems of the vehicle.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Umgebungssensoren als Kameraeinrichtungen implementiert, die Bilddaten als Sensorinformation bereitstellen. Die Kameraeinrichtungen stellen Bildinformation als Sensorinformation bereit. Die Bildinformation bezieht sich auf eine Matrix von Informationspunkten, die zusammen ein zweidimensionales Bild bilden, das mindestens einen Teil der Umgebung des Fahrzeugs darstellt. Die Kameraeinrichtungen können als monochromatische Kameraeinrichtungen bereitgestellt werden, die nur Luminanzinformation bereitstellen. Vorzugsweise werden die Kameraeinrichtungen als Mehrfarbenkameraeinrichtungen bereitgestellt, die typischerweise Bilder in einem RGB-Format oder einem ähnlichem Format bereitstellen, das Luminanzinformation für rote, grüne und blaue Farbe bereitstellt.According to a modified embodiment of the invention, the plurality of environmental sensors are implemented as camera devices which provide image data as sensor information. The camera devices provide image information as sensor information. The image information relates to a matrix of information points which together form a two-dimensional image which represents at least part of the surroundings of the vehicle. The camera devices can be provided as monochromatic camera devices which only provide luminance information. Preferably, the camera devices are provided as multicolor camera devices which typically provide images in an RGB or similar format that provides luminance information for red, green and blue colors.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen dargestellt sind, können für sich alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform auf eine andere Ausführungsform übertragen werden.These and other aspects of the invention will be apparent and illustrated in the embodiments described below. Individual features that are shown in the embodiments can form an aspect of the present invention on their own or in combination. Features of the various embodiments can be transferred from one embodiment to another embodiment.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem mit mehreren optischen Kameras als Umgebungssensoren gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform; -
2 eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs mitdem Fahrunterstützungssystem von 1 zusammen mit einer Verkehrsampel und mit Unsicherheitsbereichen der mehreren Umgebungssensoren; -
3 eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs mitdem Fahrunterstützungssystem von 1 zusammen mit mehreren Fahrspuren und mehreren Verkehrsampeln der mehreren Fahrspuren; -
4 eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs mitdem Fahrunterstützungssystem von 1 zusammen mit mehreren Fahrspuren und Verkehrsampeln, die in einer HD-Karte angezeigt sind; -
5 eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs mitdem Fahrunterstützungssystem von 1 zusammen mit einer Verkehrsampel und Unsicherheitsbereichen der mehreren Umgebungssensoren und verschiedenen Verkehrsampelleuchtzuständen der verschiedenen identifizierten Verkehrsampeln basierend auf Sensorinformation der verschiedenen Umgebungssensoren; -
6 ein schematisches Diagramm zum Darstellen des zeitlichen Verlaufs des Verkehrsampelleuchtzustands für verschiedene Leuchtzustände; -
7 eine schematische Ansicht eines nicht zulässigen Verkehrsampelzustandsübergangs zwischen zwei verschiedenen Leuchtzuständen; und -
8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel, wie es durch das Fahrunterstützungssystem desFahrzeugs von 1 der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
-
1 a schematic top view of a vehicle with a driving support system with a plurality of optical cameras as environment sensors according to a first preferred embodiment; -
2 FIG. 3 is a schematic top view of the vehicle with the driving assistance system of FIG1 together with a traffic light and with areas of uncertainty of the multiple environmental sensors; -
3 FIG. 3 is a schematic top view of the vehicle with the driving assistance system of FIG1 together with several lanes and several traffic lights of the several lanes; -
4th FIG. 3 is a schematic top view of the vehicle with the driving assistance system of FIG1 along with multiple lanes and traffic lights displayed on an HD map; -
5 FIG. 3 is a schematic top view of the vehicle with the driving assistance system of FIG1 together with a traffic light and areas of uncertainty of the plurality of environmental sensors and different traffic light lighting states of the different identified traffic lights based on sensor information from the various environmental sensors; -
6th a schematic diagram to show the course of the traffic light status over time for different light status; -
7th a schematic view of an impermissible traffic light state transition between two different light states; and -
8th FIG. 3 is a flowchart of a method for determining a traffic light lighting state at a traffic light, as it is done by the driving assistance system of the vehicle of FIG1 of the first embodiment is carried out.
Das Fahrunterstützungssystem
Die Umgebungssensoren
Das Fahrunterstützungssystem
In einer alternativen Ausführungsform sind die Umgebungssensoren
In dieser Ausführungsform ist das Fahrunterstützungssystem
Nachstehend wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Verkehrsampelleuchtzustands an einer Verkehrsampel
Die Verkehrsampel
Die verschiedenen Verkehrsampelleuchtzustände können beliebig definiert werden, indem eine oder mehrere einzelne Lichter der Verkehrsampel
Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der sich auf das Empfangen der Sensorinformation von den Umgebungssensoren
Anschließend fährt das Verfahren mit Schritt S110 fort, der sich auf das Identifizieren der Verkehrsampel
Schritt S120 bezieht sich auf das Bestimmen relativer Positionen der identifizierten Verkehrsampeln
Die relativen Positionen des Bereichs der identifizierten Verkehrsampel
Der Unsicherheitsbereich
Gemäß Schritt S130 werden mehrere Fahrspuren
Das Identifizieren der mehreren Fahrspuren
Schritt S140 bezieht sich auf das Identifizieren einer aktuellen Fahrspur
Schritt S150 bezieht sich auf das Herausfiltern von Verkehrsampeln
Schritt S160 bezieht sich auf das Bestimmen einer absoluten Position des Fahrzeugs
Schritt S170 bezieht sich auf das Bestimmen absoluter Positionen der identifizierten Verkehrsampeln
Schritt S180 bezieht sich auf das Abgleichen der absoluten Positionen der identifizierten Verkehrsampeln
In dieser Ausführungsform ist die Kartenposition eine HD-Kartenposition der Verkehrsampel
In dieser Ausführungsform kann der Abgleich einfach unter Verwendung der Unsicherheitsbereiche
Das Abbilden bezieht sich auf eine Identifizierung der identifizierten Verkehrsampeln
Schritt S190 bezieht sich auf das Bestimmen eines Leuchtzustands der Verkehrsampel
In dieser Ausführungsform weist das Bestimmen eines Leuchtzustands der Verkehrsampel
Insbesondere werden die Wahrscheinlichkeiten basierend auf einem zeitlichen Verlauf des Leuchtzustands, einer Sensorkonfidenzinformation für den jeweiligen Umgebungssensor
Insbesondere bezieht sich der zeitliche Verlauf des Leuchtzustands auf einen zeitlichen Verlauf des Leuchtzustands, der für jeden der Umgebungssensoren
Basierend auf dem zeitlichen Verlauf des Leuchtzustands wird für jeden Umgebungssensor
Die Sensorkonfidenzinformation für den jeweiligen Umgebungssensor wird zum Anpassen der Wahrscheinlichkeit für jeden Leuchtzustand der Verkehrsampel
Der Verkehrsfluss an der Verkehrsampel
Schließlich sind einige Übergänge zwischen den Leuchtzuständen gemäß Straßenverkehrsvorschriften nicht zulässig. Daher kann das Auswerten von Übergängen zwischen verschiedenen Leuchtzuständen das Erfassen des aktuellen Leuchtzustands unterstützen. In den meisten Ländern ändern typische Verkehrsampeln
Schritt S200 bezieht sich auf das Ausführen einer kombinierten Leuchtzustandsschätzung der Verkehrsampel
Basierend auf der kombinierten Leuchtzustandsschätzung der Verkehrsampel
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1212th
- FahrunterstützungssystemDriving assistance system
- 1414th
- Kamerakokon, UmgebungssensorCamera cocoon, environmental sensor
- 1616
- Kokonkamera (vorne), UmgebungssensorCocoon camera (front), environmental sensor
- 1818th
- Kokonkamera (hinten), UmgebungssensorCocoon camera (rear), environmental sensor
- 2020th
- Kokonkamera (rechts), UmgebungssensorCocoon camera (right), environmental sensor
- 2222nd
- Kokonkamera (links), UmgebungssensorCocoon camera (left), environmental sensor
- 2424
- Sichtfeld (vorne)Field of view (front)
- 2626th
- Sichtfeld (hinten)Field of view (rear)
- 2828
- Sichtfeld (rechts)Field of view (right)
- 3030th
- Sichtfeld (links)Field of view (left)
- 3232
- DoppelkamerasystemDouble camera system
- 3434
- SichtfeldField of view
- 3636
- SichtfeldField of view
- 3838
- VerarbeitungseinheitProcessing unit
- 4040
- UmgebungSurroundings
- 4242
- VerkehrsampelTraffic lights
- 4444
- UnsicherheitsbereichUncertainty area
- 4646
- Fahrspurlane
- 4848
- Straßeroad
Claims (15)
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |