DE102020107484A1

DE102020107484A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestätigung einer radarerfassung

Info

Publication number: DE102020107484A1
Application number: DE102020107484.0A
Authority: DE
Inventors: Aldo P. D'Orazio; Jason M. France
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-10-29
Also published as: US20200341111A1; CN111857125A

Abstract

Die vorliegende Anwendung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Daten über einen Unfall oder nahezu einen Unfall in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere ist das System in der Lage, die Nähe eines Bahnübergangs als Reaktion auf den Ort eines Fahrzeugs und eine Karte zu bestimmen, ein Objekt mit Hilfe eines Radars zu erfassen, die Anwesenheit des Objekts mit Hilfe eines visuellen Erfassungssystems zu bestätigen, wenn die Nähe des Bahnübergangs kleiner als ein Schwellenwertabstand ist, ein Fahrzeugsteuersignal als Reaktion auf die Bestätigung der Anwesenheit des Objekts mit Hilfe des visuellen Erfassungssystems zu erzeugen und ein mit Fahrhilfe ausgestattetes Fahrzeug als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersystem zu steuern.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Objekterkennungssysteme in Fahrzeugen, die mit adaptiven Fahrerassistenzsystemen (ADAS) ausgestattet sind. Genauer gesagt beziehen sich die Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf Systeme, Verfahren und Geräte zur Verringerung von Radar-Zielfehlerkennungen in der Nähe von Bahnübergängen durch die Bestätigung der Erkennung mit visuellen Erkennungssystemen.
Moderne Fahrzeuge werden zunehmend mit adaptiven Fahrerassistenzsystemen (ADAS) ausgestattet, um die Fahrsteuerung mit immer weniger Eingriffen des Fahrers zu ermöglichen. Die Fahrzeugautomatisierung wurde in numerische Stufen eingeteilt, die von Null, was keiner Automatisierung mit voller menschlicher Kontrolle entspricht, bis zu fünf, was einer vollständigen Automatisierung ohne menschliche Kontrolle entspricht, reichen. Verschiedene automatische Fahrerassistenzsysteme wie der Tempomat, der adaptive Tempomat und Einparkhilfesysteme entsprechen einem niedrigeren Automatisierungsgrad, während echte „fahrerlose“ Fahrzeuge einem höheren Automatisierungsgrad entsprechen.
Fahrzeuge mit ADAS- und anderen aktiven Sicherheitssystemen verwenden eine Reihe von Fahrzeugsensoren zur Lokalisierung von Objekten in ihrer Umgebung, wie z.B. Radar, Lidar und Kameras. Wenn Radarsysteme jedoch in der Nähe großer metallischer Objekte eingesetzt werden, können sie falsche Zielindikationen liefern. Dies ist zunehmend problematisch für Bahnübergänge, bei denen die falschen Zielerfassungen von den Bahngleisen oder Barrierenstrukturen auf ein Objekt in der Fahrbahn hinweisen können. Dies kann zu unerwünschten Bremsungen an unbehinderten Bahnübergängen führen. Es wäre wünschenswert, das Auftreten von Falschbremsungen durch falsche Radarobjekterfassung an Bahnübergängen zu reduzieren.
Die oben genannten Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart werden, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der in diesem Land einer Person mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik bereits bekannt ist.
BESCHREIBUNG
Hierin werden Objekterfassungsverfahren und -systeme und eine damit verbundene Steuerlogik zur Bereitstellung von Fahrzeugerfassungs- und -steuerungssystemen, Verfahren zur Herstellung und Verfahren zum Betrieb solcher Systeme sowie Kraftfahrzeuge, die mit bordeigenen Sensor- und Steuerungssystemen ausgestattet sind, offenbart. Als Beispiel, und nicht als Einschränkung, werden hier verschiedene Ausführungsformen von Fahrzeugerkennungssystemen vorgestellt, Zielerkennung und -bestätigung werden hier offengelegt.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, die ein Radar zum Erfassen eines Objekts innerhalb eines Sichtfeldes, eine Kamera zum Erfassen eines Bildes des Sichtfeldes, einen Sensor zum Bestimmen eines Ortes, einen Speicher zum Speichern einer Karte, einen Prozessor zum Bestimmen des Vorhandenseins eines Bahnübergangs als Reaktion auf den Ort und die Karte umfasst, zur Verarbeitung des Bildes zur Bestätigung der Anwesenheit des Objekts als Reaktion auf die Feststellung, dass sich der Bahnübergang innerhalb des Sichtfeldes befindet, und zur Erzeugung eines Fahrzeugsteuersignals als Reaktion auf die Bestätigung der Anwesenheit des Objekts, und eine Fahrzeugsteuerung zur Steuerung eines Fahrzeugs als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersignal.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem eine weitere Verarbeitung des Bildes als Reaktion auf den Bahnübergang, der weniger als 50 Meter vom Fahrzeug entfernt ist, durchgeführt wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem die Verarbeitung des Bildes weiterhin als Reaktion darauf durchgeführt wird, dass der Bahnübergang kleiner als ein Schwellenwert ist, wobei der Schwellenwert als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Bahnübergang berechnet wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem die Kamera ein LIDAR-System ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Sensor ein globales Positionierungssystem ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem die Karte für einen Bahnübergangsort indikativ ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Prozessor weiterhin einen adaptiven Fahrerassistenzsystem-Algorithmus ausführt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Steuersignal indikativ für einen Fahrweg des Fahrzeugs ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, das das Bestimmen einer Nähe zu einem Bahnübergang als Reaktion auf eine Fahrzeugposition und eine Karte, das Erfassen eines Objekts unter Verwendung eines Radars, das Bestätigen der Anwesenheit des Objekts unter Verwendung eines visuellen Erfassungssystems als Reaktion darauf, dass die Nähe zu dem Bahnübergang kleiner als ein Schwellenwertabstand ist, das Erzeugen eines Fahrzeugsteuersignals als Reaktion auf das Bestätigen der Anwesenheit des Objekts unter Verwendung des visuellen Erfassungssystems und das Steuern eines mit einer Fahrhilfe ausgestatteten Fahrzeugs als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersystem umfasst.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das visuelle Erfassungssystem ein LIDAR ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem das visuelle Erfassungssystem eine Kamera ist und bei dem die Anwesenheit des Objekts als Reaktion auf die Ausführung eines Bildverarbeitungsalgorithmus bestätigt wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Fahrzeugsteuersignal indikativ für einen Fahrzeugpfad ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Schwellenwertabstand als Reaktion auf eine Geschwindigkeit des mit Fahrhilfe ausgestatteten Fahrzeugs berechnet wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem die Bestätigung der Anwesenheit des Gegenstandes weiterhin als Reaktion auf die Entdeckung des Gegenstandes an einer Stelle des Bahnübergangs erfolgt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Erkennen des Objekts ferner die Bestimmung eines Ortes des Objekts als Reaktion auf eine Karte umfasst.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeugsteuerungssystem in einem Fahrzeug ein Radar, das die Position eines Objekts innerhalb eines Sichtfelds erfasst, eine Kamera, die ein Bild des Sichtfelds erfasst, einen globalen Positionierungssensor zur Bestimmung einer Position des Fahrzeugs, einen Speicher zum Speichern einer Karte, die eine Position eines Bahnübergangs anzeigt, einen ersten Prozessor, der wirksam ist, dass er einen Kamerabestätigungsindikator als Reaktion auf einen Abstand zwischen dem Ort des Fahrzeugs und dem Ort des Bahnübergangs erzeugt, der kleiner als ein Schwellenwertabstand ist, einen Prozessor, der wirksam ist, dass er einen Bildverarbeitungsalgorithmus auf dem Bild des Sichtfelds ausführt, um den Ort des Objekts als Reaktion auf den Kamerabestätigungsindikator zu bestätigen und ein Fahrzeugsteuersignal als Reaktion auf die Bestätigung des Ortes des Objekts zu erzeugen, und eine Fahrzeugsteuerung zum Steuern des Fahrzeugs als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersignal.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Schwellenwertabstand als Reaktion auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet wird, wobei der Kamerabestätigungsindikator ferner als Reaktion auf das mit dem Bahnübergang zusammengestellte Objekt erzeugt wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem die Kamera ein LIDAR und das Bild eine LIDAR-Punktwolke ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Prozessor ferner in der Lage ist, als Reaktion auf den Ort des Fahrzeugs, die Karte und eine Benutzereingabe einen Fahrzeugpfad zu erzeugen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Prozessor weiterhin in der Lage ist, einen Fahrzeugpfad als Reaktion auf den Ort des Fahrzeugs, die Karte und eine Benutzereingabe zu erzeugen, und bei dem der Kamerabestätigungsindikator weiterhin als Reaktion auf den Ort des Bahnübergangs innerhalb des Fahrzeugpfads erzeugt wird.
Der oben genannte Vorteil sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste
Die oben genannten und andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden deutlicher sichtbar und die Erfindung wird besser verstanden, wenn man sich auf die folgende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung bezieht, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, wobei

1 veranschaulicht eine beispielhafte Anwendung des Verfahrens und Vorrichtung zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug nach einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug nach einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Bestätigung der Radarerfassung nach einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung zeigt
4 zeigt ein Blockdiagramm, das ein weiteres beispielhaftes System zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug nach einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung zeigt.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein weiteres beispielhaftes Verfahren zur Bestätigung der Radarerfassung nach einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung zeigt

Die hier dargestellten Veranschaulichungen illustrieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, und solche Veranschaulichungen sind nicht so auszulegen, dass sie den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert werden, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind bestimmte strukturelle und funktionelle Details, die hier offengelegt werden, nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentativ. Die verschiedenen Merkmale, die mit Bezug auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, können mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die abgebildeten Merkmalskombinationen bieten repräsentative Ausführungen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen gewünscht werden.
Das vorliegend offenbarte Verfahren und das System sind operativ, um Bahnübergänge zu erkennen und eine Logik innerhalb eines Fahrzeugkontrollalgorithmus zu ermöglichen, um eine Kamerabestätigung für vom Radar erkannte Objekte in der Nähe von Bahnübergängen zu ermöglichen. Dadurch wird das Auftreten von Falschbremsungen durch falsch erkannte Radarziele an Bahnübergängen reduziert. Diese Logik erkennt, wenn ein Bahnübergang vorhanden ist, und ermöglicht es dem Algorithmus, ein verschmolzenes Sicht- und Radarziel für die Bremsung zu verlangen, um falsche Ereignisse, die oft an Bahnübergängen auftreten, zu reduzieren.
1 zeigt schematisch eine beispielhafte Anwendung des Verfahrens und Vorrichtung zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung. In dieser beispielhaften Ausführung fährt ein Fahrzeug 110 auf einer Straße 120 und hat sich einem Bahnübergang 130 genähert. Das Fahrzeug 110 ist mit einem Radarsystem mit einem Radarsichtfeld 150 und einer Kamera mit einem Kamerasichtfeld 160 ausgestattet.
Während des Betriebs ist das Fahrzeugsteuerungssystem innerhalb des Fahrzeugs 110 in der Lage, das Radar so zu steuern, dass es während des Betriebs Objekte in der Nähe des Fahrzeugs 110 erkennt und feststellt, ob das Fahrzeug 110 einen freie Pfad auf der Straße 120 hat. In dieser beispielhaften Ausführung nähert sich das Fahrzeug 110 einem Bahnübergang 130. Das Radarsystem sendet einen elektromagnetischen Impuls in Richtung des Radarsichtfeldes 150 und empfängt ein reflektiertes Signal von Objekten innerhalb des Radarsichtfeldes 150. Der elektromagnetische Impuls kann von den Gleisen des Bahnübergangs 130 reflektiert werden und von der Fahrzeugsteuerung als Objekt in der Fahrbahn 120 interpretiert werden.
Als Reaktion auf die Erkennung eines Objekts in der Fahrbahn 120 kann das Fahrzeugsteuerungssystem dann feststellen, ob sich das Fahrzeug 110 einem Bahnübergang 130 nähert. Das Fahrzeugsteuerungssystem kann als Reaktion auf ein Signal des globalen Positionierungssystems und auf Kartendaten einen nahen Bahnübergang bestimmen. Die Kartendaten sind indikativ für die Lage von Straßen und Bahnübergängen.
Wenn das Fahrzeugsteuerungssystem feststellt, dass sich das erkannte Objekt am Ort eines Bahnübergangs befindet, kann das Fahrzeugsteuerungssystem einen sekundären Bestätigungsalgorithmus, wie z.B. einen Kamerabestätigungsalgorithmus, aktivieren.
In diesem Beispiel ist das Fahrzeugsteuerungssystem in der Lage, einen Kamerabestätigungsalgorithmus zu aktivieren, der ein Bild des Kamerasichtfeldes 160 erfasst. Das Fahrzeugsteuerungssystem kann dann wirksam sein, Bildverarbeitungstechniken durchzuführen, um zu bestimmen, ob sich das erkannte Objekt in der Nähe des Bahnübergangs befindet oder ob die Zielanzeige eine Reflexion des Bahnübergangs ist. Der Bildverarbeitungsalgorithmus kann Informationen aus dem Radarverarbeitungssystem, wie z.B. die erkannte Position des Objekts, verwenden, um die Bildverarbeitung auf einen bestimmten Bereich des Bild- oder Kamerasichtfeldes 160 zu reduzieren.
Alternativ kann das Fahrzeugsteuerungssystem eine Bilderkennungsfunktion auf dem Bild ausführen, um das Vorhandensein des Bahnübergangs als Reaktion auf eine Objekterkennung in der Nähe des Bahnübergangs 130 zu bestimmen. Die Bilderkennungsfunktion kann das Bild verarbeiten, um das Vorhandensein eines Bahnübergangsschildes 140, einer Bahnübergangsschranke oder eines Kreuzbockes 145 oder eines großen X, das vor dem Bahnübergang 130 auf die Straße 120 gemalt wurde, zu erkennen. Wenn das Fahrzeugsteuerungssystem feststellt, dass ein Bahnübergang 130 vorhanden ist, kann das Fahrzeugsteuerungssystem den Verdacht haben, dass das erkannte Objekt eine falsche Erkennung ist, die durch den Bahnübergang 130 verursacht wurde, und kann dann eine Bilderkennungsfunktion einleiten, um das Vorhandensein des erkannten Objekts zu bestätigen.
Um nun zu 2 zu kommen, wird ein Blockdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes System 200 zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug zeigt. Das beispielhafte System umfasst einen GPS-Empfänger (Global Positioning System) 210, ein Radarsystem 220, eine Kamera 230, einen Fahrzeugprozessor 250, einen Speicher 240 und einen Fahrzeug-Controller 260. Der GPS-Empfänger 210 kann eine Vielzahl von Signalen empfangen, die den Ort eines Satelliten und einen Zeitstempel anzeigen. Als Reaktion auf diese Signale ist der GPS-Empfänger 210 in der Lage, den Ort des GPS-Empfängers 210 zu bestimmen. Der GPS-Empfänger 210 ist dann in der Lage, diesen Ort mit dem Fahrzeugprozessor 250 zu koppeln.
Das Radarsystem 220 kann einen oder mehrere Richtfunksender und einen oder mehrere Empfänger haben. Das Radarsystem 200 sendet einen elektromagnetischen Hochfrequenzimpuls in Richtung des Sichtfeldes eines Senders. Ein Objekt im Sichtfeld des Senders, wie z.B. ein anderes Fahrzeug, kann einen Teil des gesendeten Impulses zurückreflektieren, wo er von einem Empfänger empfangen wird. In Abhängigkeit von der Richtung des gesendeten und empfangenen Signals, der Amplitude des reflektierten Impulses, der Frequenz des reflektierten Impulses und der Zeit zwischen dem Senden des gesendeten Impulses und dem Empfang des reflektierten Impulses kann das Radarsystem 220 die Position eines Objekts innerhalb des Sichtfeldes bestimmen. Das Radarsystem 220 kann ferner zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Objekts und zur Charakterisierung des Objekts eingesetzt werden. Die Charakterisierung des Objekts kann die Feststellung einschließen, ob es sich bei dem Objekt um ein Fahrzeug, einen Fußgänger, ein stationäres Objekt usw. handelt. Diese Position, Geschwindigkeit und Charakterisierung kann als Datensatz oder als Radar-Objektkarte, die Objekte in der Nähe des Fahrzeugs anzeigt, an den Fahrzeugprozessor 250 gekoppelt werden.
Die Kamera 230 ist wirksam zur Aufnahme eines Bildes oder einer Bildserie eines Kamerasichtfeldes. In einer beispielhaften Ausführung des Systems 200 überlappt das Sichtfeld der Kamera 230 das Sichtfeld des Radarsystems 220. Die Kamera ist wirksam, das Bild in eine elektronische Bilddatei zu konvertieren und diese Bilddatei mit dem Fahrzeugprozessor 250 zu koppeln. Die Bilddatei kann kontinuierlich an den Fahrzeugprozessor 250 angekoppelt werden, z.B. als Videostream, oder als Antwort auf eine Anfrage des Fahrzeugprozessors 250 übertragen werden.
In dieser beispielhaften Ausführung ist der Fahrzeugprozessor 250 in der Lage, den ADAS-Algorithmus zusätzlich zu anderen Fahrzeugoperationen auszuführen. Der Fahrzeugprozessor 250 ist in der Lage, GPS-Ortungsinformationen, Radardaten und Bildinformationen zu empfangen, zusätzlich zu den im Speicher 240 gespeicherten Karteninformationen, um eine Objektkarte der näheren Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen. Der Fahrzeugprozessor 250 führt den ADAS-Algorithmus als Reaktion auf die empfangenen Daten aus und erzeugt Steuersignale zur Kopplung an den Fahrzeug-Controller 260, um den Betrieb des Fahrzeugs zu steuern. Der Fahrzeug-Controller 260 kann in der Lage sein, Steuersignale vom Fahrzeugprozessor 250 zu empfangen und Fahrzeugsysteme wie Lenkung, Gas und Bremsen zu steuern.
In dieser beispielhaften Ausführung ist der Fahrzeugprozessor 250 weiterhin wirksam, die Nähe eines Bahnübergangs in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugs und einer Karte zu bestimmen. Der Fahrzeugprozessor 250 ist dann wirksam, als Reaktion auf das Radarsignal einen Objektort zu erkennen. Als Reaktion auf die Erkennung des Objekts kann der Prozessor mit Hilfe eines visuellen Erkennungssystems die Anwesenheit des Objekts bestätigen, wenn die Nähe zum Bahnübergang kleiner als ein Schwellenwertabstand ist. Der Fahrzeugprozessor 250 erzeugt dann als Reaktion auf die Bestätigung der Anwesenheit des Objekts mit Hilfe des visuellen Erfassungssystems ein Fahrzeugsteuersignal. Der Fahrzeugprozessor ist dann in der Lage, ein Fahrzeugsteuersignal, wie z.B. einen Fahrzeugfahrpfad, zu erzeugen, um es mit dem Fahrzeug-Controller 260 zu koppeln. Der Fahrzeug-Controller 260 ist dann in der Lage, das Fahrzeug so zu steuern, dass es den Fahrzeugfahrpfad ausführt.
Um nun zu 3 zu kommen, wird ein Flussdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes Verfahren 300 zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug zeigt. Das Verfahren 300 ist erstmals in der Lage, GPS 305-Daten vom GPS-Empfänger zu empfangen. Diese Daten können einen Satz von GPS-Koordinaten enthalten, die einen Ort angeben. Das Verfahren ist dann operativ, um 310 dieser GPS-Koordinaten mit einer Karte zu vergleichen, um festzustellen, ob sich das Fahrzeug in der Nähe eines Bahnübergangs befindet. Das Fahrzeug kann sich in der Nähe eines Bahnübergangs befinden, wenn sich das Fahrzeug innerhalb einer vorgegebenen Entfernung befindet. Wenn sich das Fahrzeug zum Beispiel innerhalb von 50 Metern von einem Bahnübergang befindet, kann das Verfahren feststellen, dass sich das Fahrzeug in der Nähe eines Bahnübergangs befindet. Dieser Abstand kann im Hinblick auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und andere Faktoren angepasst werden. Der Abstand kann sich mit zunehmender Verarbeitungskapazität vergrößern. So kann beispielsweise ein Fahrzeugprozessor mit höheren Verarbeitungskapazitäten eine größere Entfernung verwenden, da der Prozessor neben den Fahrzeugkontrolloperationen auch erhöhte Bildverarbeitungsoperationen bewältigen kann. Wenn festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in der Nähe eines Bahnübergangs befindet, wird ein Kamerabestätigungsindikator auf aus 315 gesetzt und zur Bestimmung der Nähe 305 zu einem Bahnübergang zurückgekehrt.
Wenn das Verfahren feststellt, dass sich das Fahrzeug in der Nähe eines Bahnübergangs 310 befindet, ist das Verfahren dann wirksam, um den Längsabstand zum Bahnübergang 320 zu bestimmen. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist der Längsabstand der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Bahnübergang entlang der Fahrstrecke des Fahrzeugs. Wenn sich das Fahrzeug beispielsweise vorwärts bewegt und sich einem Bahnübergang nähert, ist der Abstand der Vorwärtsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Bahnübergang. Der Längsabstand wird dann mit einem kalibrierten Schwellenwertabstandswert verglichen, um festzustellen, ob der Längsabstand kleiner oder gleich dem Schwellenwertabstandswert 330 ist. Der kalibrierte Schwellenwert kann als Reaktion auf die Wetterbedingungen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder andere Faktoren angepasst werden. Wenn der Längsabstand größer als der kalibrierte Schwellenwert 330 ist, ist das Verfahren dann wirksam, um den Kamerabestätigungsindikator auf aus 315 zu setzen und zur Bestimmung der Nähe 305 zu einem Bahnübergang zurückzukehren.
Wenn festgestellt wird, dass der Längsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Bahnübergang kleiner oder gleich dem kalibrierten Schwellenwertabstandswert 330 ist, ist das Verfahren dann wirksam, um den Kamerabestätigungsindikator 335 zu setzen. Das Verfahren ist dann operativ, um zur Bestimmung der Nähe zu einem Bahnübergang 305 zurückzukehren. Der Kamerabestätigungsindikator zeigt dem Fahrzeugprozessor an, dass die Radar-Zielerfassung mit einer visuellen Bestätigung, z.B. durch Bildverarbeitungstechniken zur Bestimmung eines erfassten Objekts, bestätigt werden muss, damit es sich nicht um einen falschen Hinweis des Bahnübergangsbaues handelt.
Während die beispielhafte Ausführung eine nach vorn gerichtete Kamera zur Bestätigung der Kamera verwendet, können andere Erkennungsverfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann ein LIDAR-System verwendet werden, um eine LIDAR-Karte des Radarsichtfeldes zu erzeugen. Die LIDAR-Karte kann dann verarbeitet werden, um das Vorhandensein des erkannten Objekts zu bestimmen.
Um nun zu 4 zu kommen, wird ein Blockdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes System 400 zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug zeigt. In dieser beispielhaften Ausführung ist das System 400 eine Fahrzeugsteuerung in einem Fahrzeug. Das Fahrzeugsteuerungssystem umfasst ein Radargerät 410 zur Erkennung der Position eines Objekts innerhalb eines Sichtfeldes, eine Kamera 420 zur Erfassung eines Bildes des Sichtfeldes, einen globalen Positionierungssensor 430 zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs und einen Speicher 440 zur Speicherung einer Karte, die die Position eines Bereichs in der Nähe des Fahrzeugs einschließlich eines Bahnübergangs anzeigt. Alternativ kann ein LIDAR-System anstelle der Kamera 420 verwendet werden, um eine LIDAR-Punktwolke des Sichtfeldes zu erzeugen.
Das System 400 umfasst einen ersten Prozessor 450, der einen Kamerabestätigungsindikator als Reaktion auf einen Abstand zwischen dem Ort des Fahrzeugs und dem Ort des Bahnübergangs erzeugt, der kleiner als ein Schwellenwertabstand ist. In dieser beispielhaften Ausführung kann der Schwellenwertabstand als Reaktion auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet werden, wobei der Kamerabestätigungsindikator weiterhin als Reaktion auf das mit dem Bahnübergang zusammengestellte Objekt generiert wird.
Das System umfasst ferner einen zweiten Prozessor 460, der einen Bildverarbeitungsalgorithmus auf dem Bild des Sichtfeldes durchführt, um die Position des Objekts als Reaktion auf den Kamerabestätigungsindikator zu bestätigen und ein Fahrzeugsteuersignal als Reaktion auf die Bestätigung der Position des Objekts zu erzeugen, sowie einen Fahrzeugsteuerrechner 470 zur Steuerung des Fahrzeugs als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersignal. In dieser beispielhaften Ausführung ist der zweite Prozessor 460 weiterhin in der Lage, einen Fahrzeugpfad als Reaktion auf den Ort des Fahrzeugs, die Karte und eine Benutzereingabe zu generieren. Der Kamerabestätigungsindikator kann auch als Reaktion auf die Lage des Bahnübergangs innerhalb der Fahrzeugtrasse erzeugt werden.
Um nun zu 5 zu kommen, wird ein Flussdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes Verfahren 500 zur Bestätigung der Radarerfassung in einem Kraftfahrzeug zeigt. In dieser beispielhaften Ausführung ist das Verfahren zunächst operativ, um ein Objekt mit Hilfe eines Radarsystems zu erfassen 505. Das Verfahren ist dann operativ, um zu bestimmen 510, wenn das Objekt mit einem Bahnübergang zusammenfällt. Die Bestimmung, ob das Objekt mit einem Bahnübergang zusammenfällt, kann als Reaktion auf den von einem GPS empfangenen Ort des Kraftfahrzeugs, eine als Reaktion auf das Radarsystem erzeugte Radarkarte und eine in einem Speicher im Kraftfahrzeug gespeicherte Karte erfolgen. Es kann bestimmt werden, dass ein Objekt mit einem Bahnübergang zusammengeführt wird, wenn der Ort des Objekts innerhalb einer vorgegebenen Entfernung von der gespeicherten Position des Bahnübergangs geschätzt wird, z.B. 10 Meter oder Ähnliches.
Wenn das Verfahren feststellt, dass das Objekt mit dem Bahnübergang zusammengeführt wird, ist das Verfahren dann operativ, um die Anwesenheit des Objekts mit einem visuellen Erkennungssystem zu bestätigen 520. Optional kann der Einsatz des visuellen Detektionssystems als Reaktion auf die Nähe zum Bahnübergang eingeleitet werden, wenn zusätzlich zu dem Objekt, das mit dem Bahnübergang zusammengeführt wird, die Nähe zum Bahnübergang geringer als ein Schwellenwertabstand ist. In dieser beispielhaften Ausführung kann der Schwellenwertabstand als Reaktion auf eine Geschwindigkeit des mit Fahrhilfe ausgestatteten Fahrzeugs berechnet werden. Der Schwellenwertabstand kann beispielsweise bei einem schneller fahrenden Fahrzeug größer oder länger und bei einem langsamer fahrenden Fahrzeug kleiner oder kürzer sein. Der Schwellenwertabstand kann erhöht werden, wenn das Fahrzeug über zusätzliche Verarbeitungsmöglichkeiten verfügt und in der Lage ist, die zusätzlichen Bildverarbeitungsalgorithmen, die sich aus einem erhöhten Schwellenwertabstand ergeben, auszuführen. Das visuelle Erkennungssystem ist ein LIDAR, das zur Erzeugung einer LIDAR-Punktwolke verwendet wird, oder kann eine Kamera sein, die zur Erzeugung eines Bildes verwendet wird. Das Vorhandensein des Objekts kann als Reaktion auf die Durchführung eines Bildverarbeitungsalgorithmus auf dem Bild oder durch Objekterkennungstechniken, die auf der LIDAR-Punktwolke durchgeführt werden, bestätigt werden.
Das Verfahren ist dann operativ, dass als Reaktion auf die Bestätigung der Anwesenheit des Objekts mit Hilfe des visuellen Erfassungssystems ein Fahrzeugsteuersignal erzeugt wird 525. Das Fahrzeugsteuersignal kann indikativ für einen Fahrzeugpfad oder indikativ für eine Fahrzeugsteuerungsaktion sein, wie z.B. eine Lenk- oder Bremssteuerung, die von einem Fahrzeugsteuergerät durchgeführt werden soll. Das Fahrzeugsteuersignal kann als Reaktion auf das Vorhandensein des Objekts und eines Fahrzeugsteuersignals erzeugt werden, das einen Pfad anzeigt, der dem Objekt ausweicht oder dem Fahrzeug anzeigt, vor dem Objekt anzuhalten. Wird die Anwesenheit des Objekts nicht bestätigt, kann das Fahrzeugsteuersignal indikativ dafür sein, dass das Objekt vom Radar entfernt wird, und anzeigen, dass der Fahrzeugpfad durch die erkannte Position des Objekts verläuft.
Das Verfahren ist dann operativ, um 530 ein mit Fahrhilfe ausgestattetes Fahrzeug als Reaktion auf das Fahrzeugsteuerungssystem zu steuern. Diese Steuerung kann die Steuerung der Fahrzeuglenkung, der Drosselklappe und der Bremssysteme umfassen. Alternativ kann diese Steuerung die Erzeugung zusätzlicher Steuersignale zur Kopplung an einen Drosselklappen-, Lenk- und Bremsregler umfassen. Nach oder während der Kontrolle des Fahrzeugs ist das Verfahren dann operativ, um zur Erfassung eines Objekts mit dem Radarsystem 505 zurückzukehren.
Es sollte betont werden, dass viele Variationen und Modifikationen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, deren Elemente als neben anderen akzeptablen Beispielen zu verstehen sind. Alle derartigen Änderungen und Variationen sollen hier in den Rahmen dieser Offenbarung fallen und durch die folgenden Ansprüche geschützt werden. Darüber hinaus kann jeder der hier beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als der hier angegebenen ausgeführt werden. Darüber hinaus können die Merkmale und Attribute der hier offengelegten spezifischen Ausführungsformen, wie es offensichtlich sein sollte, auf verschiedene Weise kombiniert werden, um zusätzliche Ausführungsformen zu bilden, die alle in den Anwendungsbereich dieser Offenbarung fallen.
Die hier verwendete bedingte Sprache, wie unter anderem „kann“, „könnte“, „z.B.“ und ähnliches, soll, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder im verwendeten Kontext anders verstanden, im Allgemeinen vermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände enthalten, während andere Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände nicht enthalten. Daher soll eine solche bedingte Sprache im Allgemeinen nicht implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise eine Logik enthalten, um mit oder ohne Eingabe oder Aufforderung des Autors zu entscheiden, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in einer bestimmten Ausführungsform enthalten sind oder ausgeführt werden sollen.
Darüber hinaus kann die folgende Terminologie hier verwendet worden sein. Die Singularformen „ein“, „eine“, „ein“ und „der/die/das“ umfassen auch Pluralreferenzen, es sei denn, der Kontext schreibt eindeutig etwas anderes vor. So schließt beispielsweise die Bezugnahme auf einen Artikel die Bezugnahme auf einen oder mehrere Artikel ein. Der Begriff „ein“ bezieht sich auf eine, zwei oder mehrere und gilt im Allgemeinen für die Auswahl einer bestimmten oder der gesamten Menge. Der Begriff „Vielzahl“ bezieht sich auf zwei oder mehr Elemente. Der Begriff „etwa“ oder „ungefähr“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht exakt sein müssen, sondern je nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein können, wobei akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Rundungen, Messfehler und Ähnliches sowie andere Faktoren, die den Fachleuten bekannt sind, berücksichtigt werden. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass das rezitierte Merkmal, der Parameter oder der Wert nicht exakt erreicht werden muss, sondern dass Abweichungen oder Variationen, einschließlich z.B. Toleranzen, Messfehler, Einschränkungen der Messgenauigkeit und andere Faktoren, die den Fachleuten bekannt sind, in Mengen auftreten können, die die Wirkung, die das Merkmal erzielen sollte, nicht ausschließen.
Numerische Daten können hier in einem Bereichsformat ausgedrückt oder dargestellt werden. Es ist zu verstehen, dass ein solches Bereichsformat lediglich der Bequemlichkeit und Kürze halber verwendet wird und daher flexibel ausgelegt werden sollte, um nicht nur die Zahlenwerte, die explizit als Grenzen des Bereichs genannt werden, sondern auch alle einzelnen Zahlenwerte oder Teilbereiche, die in diesem Bereich enthalten sind, so zu interpretieren, als ob jeder Zahlenwert und Teilbereich explizit genannt wird. Zur Veranschaulichung: Ein Zahlenbereich von „etwa 1 bis 5“ sollte so interpretiert werden, dass er nicht nur die explizit genannten Werte von etwa 1 bis etwa 5 umfasst, sondern auch einzelne Werte und Teilbereiche innerhalb des angegebenen Bereichs. So sind in diesem Zahlenbereich einzelne Werte wie 2, 3 und 4 und Teilbereiche wie „etwa 1 bis etwa 3“, „etwa 2 bis etwa 4“ und „etwa 3 bis etwa 5“, „1 bis 3“, „2 bis 4“, „3 bis 5“ usw. enthalten. Das gleiche Prinzip gilt für Bereiche, die nur einen Zahlenwert (z.B. „größer als etwa 1“) rezitieren und sollte unabhängig von der Breite des Bereichs oder der beschriebenen Merkmale gelten. Aus Gründen der Bequemlichkeit kann eine Vielzahl von Artikeln in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Diese Listen sollten jedoch so ausgelegt werden, als ob jedes Mitglied der Liste einzeln als ein separates und einzigartiges Mitglied identifiziert wird. Daher sollte kein einzelnes Mitglied einer solchen Liste allein aufgrund seiner Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe ohne gegenteilige Hinweise als de facto gleichwertig zu einem anderen Mitglied derselben Liste ausgelegt werden. Wenn die Begriffe „und“ und „oder“ in Verbindung mit einer Liste von Gegenständen verwendet werden, sind sie weit auszulegen, da einer oder mehrere der aufgeführten Gegenstände allein oder in Kombination mit anderen aufgeführten Gegenständen verwendet werden können. Der Begriff „alternativ“ bezieht sich auf die Auswahl einer von zwei oder mehr Alternativen und soll nicht die Auswahl auf nur die aufgeführten Alternativen oder auf jeweils nur eine der aufgeführten Alternativen beschränken, es sei denn, der Kontext weist eindeutig auf das Gegenteil hin.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an ein Verarbeitungsgerät, einen Controller oder einen Computer geliefert bzw. von einem solchen implementiert werden, wozu jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder ein spezielles elektronisches Steuergerät gehören kann. In ähnlicher Weise können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die von einem Controller oder Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie ROM-Geräten gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Geräten und anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem ausführbaren Software-Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise durch geeignete Hardwarekomponenten verkörpert werden, wie z.B. Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Controller oder andere Hardwarekomponenten oder -geräte oder eine Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten. Solche Beispielgeräte können sich als Teil eines Fahrzeug-Computersystems an Bord befinden oder aber auch außerhalb des Fahrzeugs platziert sein und eine Fernkommunikation mit Geräten in einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen.
Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Spezifikation verwendeten Worte sind eher beschreibend als einschränkend, und es wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie bereits beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere beispielhafte Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder illustriert werden. Während verschiedene Ausführungsformen als vorteilhaft oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf ein oder mehrere gewünschte Merkmale beschrieben werden könnten, erkennen diejenigen mit gewöhnlichen Fertigkeiten in der Technik an, dass ein oder mehrere Merkmale oder Charakteristika kompromittiert werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. umfassen. Ausführungsformen, die in Bezug auf ein oder mehrere Merkmale als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, sind als solche nicht außerhalb des Geltungsbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Vorrichtung, aufweisend: - ein Radargerät, das operativ ist, ein Objekt innerhalb eines Sichtfeldes zu erkennen; - eine Kamera, die konfiguriert ist, um ein Bild des Sichtfeldes aufzunehmen; - einen Sensor, der zur Bestimmung eines Ortes konfiguriert ist; - ein Speicher, der operativ ist, eine Karte zu speichern; - einen Prozessor, der operativ ist, in Reaktion auf den Ort und die Karte das Vorhandensein eines Bahnübergangs bestimmt, das Bild zur Bestätigung des Vorhandenseins des Objekts zu verarbeiten und in Reaktion auf die Bestätigung des Vorhandenseins des Objekts ein Fahrzeugsteuersignal zu erzeugen; und - ein Fahrzeugsteuergerät, das so konfiguriert ist, dass es ein Fahrzeug als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersignal steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor weiter zur Verarbeitung des Bildes operativ ist, ist weiter als Reaktion darauf ausgeführt, dass der Bahnübergang weniger als 50 Meter vom Fahrzeug entfernt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor weiter zur Verarbeitung des Bildes operativ ist, ist weiter als Reaktion darauf ausgeführt, dass der Bahnübergang weniger als ein Schwellenwert ist, wobei der Schwellenwert in Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Bahnübergang berechnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kamera ein LIDAR-System umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensor ein globales Positionierungssystem umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Karte indikativ für einen Bahnübergangsort ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner operativ ist, einen adaptiven Fahrerassistenzsystem-Algorithmus auszuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuersignal indikativ für einen Fahrpfad des Fahrzeugs ist.
Verfahren, umfassend: - Bestimmung der Nähe zu einem Bahnübergang als Reaktion auf den Ort eines Fahrzeugs und einer Karte mit Hilfe eines Prozessors; - Erkennen eines Objekts mit Hilfe eines Radars; - Bestätigung der Anwesenheit des Objekts mit Hilfe eines visuellen Detektionssystems als Reaktion auf die Nähe zum Bahnübergang, die kleiner als ein Schwellenwertabstand ist; - Erzeugung eines Fahrzeugsteuersignals durch den Prozessor als Reaktion auf die Bestätigung der Anwesenheit des Objekts unter Verwendung des visuellen Erfassungssystems; und - Steuerung eines mit Fahrhilfe ausgestatteten Fahrzeugs mit Hilfe eines Fahrzeugsteuergeräts als Reaktion auf das Fahrzeugsteuersignal.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bestätigung der Anwesenheit des Objekts ferner als Reaktion auf die Feststellung des Objekts an einer Stelle des Bahnübergangs erfolgt.