DE102021130241A1

DE102021130241A1 - Kartengestützte Zielfahrtrichtungs-Disambiguierung

Info

Publication number: DE102021130241A1
Application number: DE102021130241.2A
Authority: DE
Inventors: Yasen Hu; Brent N. Bacchus
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2022-07-21
Also published as: US20220227358A1; CN114817765A

Abstract

Ein Fahrzeugsteuersystem für automatisierte Fahrerassistenz enthält einen Controller, der auf der Grundlage einer Fahrtrichtung eines Ziels ein Steuersignal erzeugt, um den Betrieb eines oder mehrerer Aktuatoren eines Fahrzeugs zu ändern. Das Erzeugen des Steuersignals enthält das Bestimmen einer ersten Fahrtrichtung des Ziels auf der Grundlage von Sensordaten. Ferner wird auf der Grundlage einer Anzahl von Fahrtrichtungsumkehren, die in einem Dauer-Fenster mit einer vorgegebenen Länge festgestellt werden, eine Wahrscheinlichkeit (pa) berechnet, dass die erste Fahrtrichtung genau ist. Ferner wird eine Karten-Wahrscheinlichkeit (pm) berechnet, dass das Ziel gemäß Daten von einer Navigationskarte fährt. Ferner wird auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit (pa) und der Karten-Wahrscheinlichkeit (pm) eine A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (pf), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, berechnet. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung und das Erzeugen des Steuersignals auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtung in Ansprechen darauf, dass die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft autonome oder semiautonome Fahrzeugsteuersysteme und insbesondere das Schätzen des Auftretens einer 180-Grad-Fahrtrichtungsmehrdeutigkeit in Fahrzeugfahrspuren, wenn eine Fahrzeugsteuerung ausgeführt wird.
Autonome oder semiautonome Fahrzeugsysteme werden entwickelt, um Fahrzeugbetreibern beim Fahren eines Fahrzeugs zu helfen und/oder um einen automatisierten Betrieb des Fahrzeugs mit wenig oder keinem notwendigen Betreibereingriff auszuführen. Allgemein verwenden diese Systeme Fahrzeugsensoren und andere Positionshilfsmittel, um einen oder mehrere Aspekte des Fahrzeugbetriebs zu steuern. Autonome und semiautonome Fahrzeuge nutzen Sensorinformationen, um eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs zu steuern. Sensoren wie etwa Radare, Lidare und Kameras sind um das Fahrzeug angeordnet und erfassen beobachtbare Bedingungen der Umgebung. In einigen Fällen können Daten, die von den Sensoren erhalten werden, ungenau sein. Zum Beispiel kann eine detektierte Entfernung oder eine detektierte Fahrtrichtung eines Objekts wegen Sensorbeschränkungen und/oder unebener Oberflächenbedingungen ungenau sein.
Dementsprechend ist es erwünscht, Verfahren und Systeme zum Korrigieren von Sensorinformationen zu schaffen. Darüber hinaus gehen andere erwünschte Merkmale und Eigenschaften der hier beschriebenen technischen Lösungen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und aus den angefügten Ansprüchen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen und mit dem vorstehenden technischen Gebiet und Hintergrund hervor.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen enthält ein Fahrzeugsteuersystem für automatisierte Fahrerassistenz mehrere Sensoren, die Sensordaten eines Ziels erfassen. Ferner enthält das Fahrzeugsteuersystem einen Controller, der auf der Grundlage einer Fahrtrichtung des Ziels ein Steuersignal erzeugt, um den Betrieb eines oder mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs zu ändern. Das Erzeugen des Steuersignals enthält das Bestimmen einer ersten Fahrtrichtung des Ziels auf der Grundlage der Sensordaten. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Berechnen einer Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage einer Anzahl der Fahrtrichtungsumkehrungen, die in einem Dauer-Fenster mit einer vorgegebenen Länge festgestellt werden. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Berechnen einer Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m), dass das Ziel in Übereinstimmung mit Daten von einer Navigationskarte fährt. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Berechnen einer A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (p_f), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit (p_a) und der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m). Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung in Ansprechen darauf, dass die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und das Erzeugen des Steuersignals auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtung.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung das Ändern der ersten Fahrtrichtung um 180 Grad.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Berechnen der Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, das Berechnen einer Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) als ein gewichteter Mittelwert einer Anzahl von Fahrtrichtungssprüngen in dem Dauer-Fenster, wobei ein Fahrtrichtungssprung eine Änderung wenigstens einer vorgegebenen Menge aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte des Ziels repräsentiert. Das Dauer-Fenster weist eine vorgegebene Länge auf, um die letzten Fahrtrichtungswerte des Ziels auszuwählen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird der gewichtete Mittelwert der Anzahl der Fahrtrichtungssprünge in dem Dauer-Fenster unter Verwendung einer Abklingrate, die neueren Werten des Fahrtrichtungssprungs ein höheres Gewicht zuweist, berechnet.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird die erste Fahrtrichtung vor dem Berechnen der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m) und in Ansprechen darauf, dass ein Fahrtrichtungsversatz über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, korrigiert und wird die Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, als p_a = 1 - p_a eingestellt.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen betreiben die Aktuatoren des Fahrzeugs eine Lenkung und/oder einen Antriebsstrang und/oder eine Bremse des Fahrzeugs.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen enthält ein computerimplementiertes Verfahren für automatisierte Fahrerassistenz durch ein Fahrzeugsteuersystem das Bestimmen einer ersten Fahrtrichtung eines Ziels auf der Grundlage von Sensordaten, die durch einen oder mehrere Sensoren eines Trägers erfasst werden. Ferner enthält das computerimplementierte Verfahren das Berechnen einer Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage einer Anzahl der Fahrtrichtungsumkehrungen, die in einem Dauer-Fenster mit einer vorgegebenen Länge festgestellt werden. Ferner enthält das computerimplementierte Verfahren das Berechnen einer Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m), dass das Ziel in Übereinstimmung mit Daten von einer Navigationskarte fährt. Ferner enthält das computerimplementierte Verfahren das Berechnen einer A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (p_f), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit (p_a) und der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m). Ferner enthält das computerimplementierte Verfahren das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung in Ansprechen darauf, dass die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Ferner enthält das computerimplementierte Verfahren das Erzeugen eines Steuersignals auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtung, wobei das Steuersignal einen Betrieb eines oder mehrerer Aktuatoren des Trägers ändert.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung das Ändern der ersten Fahrtrichtung um 180 Grad.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Berechnen der Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, das Berechnen einer Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) als ein gewichteter Mittelwert einer Anzahl von Fahrtrichtungssprüngen in dem Dauer-Fenster, wobei ein Fahrtrichtungssprung eine Änderung wenigstens einer vorgegebenen Menge aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte des Ziels repräsentiert. Das Dauer-Fenster weist eine vorgegebene Länge auf, um die letzten Fahrtrichtungswerte des Ziels auszuwählen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird der gewichtete Mittelwert der Anzahl der Fahrtrichtungssprünge in dem Dauer-Fenster unter Verwendung einer Abklingrate, die neueren Werten des Fahrtrichtungssprungs ein höheres Gewicht zuweist, berechnet.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird die erste Fahrtrichtung vor dem Berechnen der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m) und in Ansprechen darauf, dass ein Fahrtrichtungsversatz über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, korrigiert und wird die Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, als p_a = 1 - p_a eingestellt.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen betreiben die Aktuatoren des Fahrzeugs eine Lenkung und/oder einen Antriebsstrang und/oder eine Bremse des Fahrzeugs.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen enthält ein Fahrzeug mehrere Aktuatoren, zum Steuern von Betrieben des Fahrzeugs. Ferner enthält das Fahrzeug ein Fahrzeugsteuersystem für automatisierte Fahrerassistenz. Das Fahrzeugsteuersystem enthält mehrere Sensoren, die Sensordaten eines Ziels erfassen. Außerdem enthält das Fahrzeugsteuersystem einen Controller, der auf der Grundlage einer Fahrtrichtung des Ziels ein Steuersignal erzeugt, um den Betrieb eines oder mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs zu ändern. Das Erzeugen des Steuersignals enthält das Bestimmen einer ersten Fahrtrichtung des Ziels auf der Grundlage der Sensordaten. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Berechnen einer Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage einer Anzahl der Fahrtrichtungsumkehrungen, die in einem Dauer-Fenster mit einer vorgegebenen Länge festgestellt werden. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Berechnen einer Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m), dass das Ziel in Übereinstimmung mit Daten von einer Navigationskarte fährt. Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Berechnen einer A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (p_f), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit (p_a) und der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m). Ferner enthält das Erzeugen des Steuersignals das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung in Ansprechen darauf, dass die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und das Erzeugen des Steuersignals auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtung.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung das Ändern der ersten Fahrtrichtung um 180 Grad.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Berechnen der Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, das Berechnen einer Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) als ein gewichteter Mittelwert einer Anzahl von Fahrtrichtungssprüngen in dem Dauer-Fenster, wobei ein Fahrtrichtungssprung eine Änderung wenigstens einer vorgegebenen Menge aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte des Ziels repräsentiert. Das Dauer-Fenster weist eine vorgegebene Länge auf, um die letzten Fahrtrichtungswerte des Ziels auszuwählen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird der gewichtete Mittelwert der Anzahl der Fahrtrichtungssprünge in dem Dauer-Fenster unter Verwendung einer Abklingrate, die neueren Werten des Fahrtrichtungssprungs ein höheres Gewicht zuweist, berechnet.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird die erste Fahrtrichtung vor dem Berechnen der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m) und in Ansprechen darauf, dass ein Fahrtrichtungsversatz über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, korrigiert und wird die Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, als p_a = 1 - p_a eingestellt.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen betreiben die Aktuatoren des Fahrzeugs eine Lenkung und/oder einen Antriebsstrang und/oder eine Bremse des Fahrzeugs.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten erscheinen nur beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht; es zeigen:

1 einen Blockschaltplan eines beispielhaften Szenariums des Betreibens eines Trägerfahrzeugs, das fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme verwendet, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
2 einen Blockschaltplan eines Fahrzeugsteuersystems für ein Trägerfahrzeug gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
3 einen Ablaufplan eines Verfahrens für eine kartengestützte Disambiguierung eines Ziels gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
4 beispielhafte Fahrtrichtungsdaten eines Ziels gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
5 eine Korrektur an einem Fahrzeug gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; und
6 einen Blockschaltplan eines Computersystems gemäß einer Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen nicht beschränken. Selbstverständlich bezeichnen einander entsprechende Bezugszeichen überall in den Zeichnungen gleiche oder einander entsprechende Teile oder Merkmale. Wie der Begriff „Modul“ hier verwendet ist, bezieht er sich auf eine Verarbeitungsschaltungsanordnung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine Kombinationslogikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, enthalten kann.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sind hier technische Lösungen zum Schätzen eines Auftretens einer 180-Grad-Fahrtrichtungsmehrdeutigkeit in einer wahrgenommenen Fahrtrichtung eines Zielfahrzeugs („Ziels“) in einem Wahrnehmungssystem eines Trägerfahrzeugs („Träger“) beschrieben. Die hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen ferner die Verringerung der geschätzten Fahrtrichtungsmehrdeutigkeit unter Verwendung eines Modells, das die Lage des Ziels relativ zu einer Karte enthält. Die hier beschriebenen technischen Lösungen stellen sicher, dass Schätzungen für ein Ziel, für das die Karteninformationen nicht informativ sind, nicht negativ beeinflusst werden. Die geschätzte Disambiguierung wird daraufhin verwendet, um das Trägerfahrzeug durch Fahrzeugsteuersysteme wie etwa fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (ADAS) zu steuern.
ADAS sind elektronische Systeme, die Fahrern bei Fahr- und Einparkfunktionen, die einem Fahrzeug zugeordnet sind, helfen. ADAS können z. B. Bildverarbeitungsalgorithmen und neuronale Netze enthalten, die entwickelt wurden, um kritische Objekte in einem Blickfeld (FOV) des Trägers (z. B. Lichtsignale, Warnsignale, Zielfahrzeuge, Fußgänger usw.) unterscheiden zu helfen. Ferner ermöglicht ein ADAS die Schätzung einer möglichen Bewegung eines derartigen detektierten Objekts in dem FOV. Das ADAS ermöglicht auf der Grundlage einer derartigen möglichen Bewegung der Objekte und anderer Umgebungen, eine Trajektorie des Trägers zu planen. Das ADAS steuert die Operationen des Trägers, um z. B. durch Beschleunigen, Lenken, Bremsen, Trajektorienplanung und Ausführen anderer derartiger Steuerung des Trägers der geplanten Trajektorie zu folgen. Derartige Operationen des Erfassens von Sensordaten der Umgebungen unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, des Analysierens der erfassten Sensordaten, um die Trajektorie zu planen, und des Steuerns des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Trajektorie werden ununterbrochen ausgeführt, um das Fahrzeug automatisch oder semiautomatisch zu betreiben.
In 1 ist ein beispielhaftes Szenarium des Betreibens eines Trägerfahrzeugs unter Verwendung eines ADAS gezeigt. Das Trägerfahrzeug („der Träger“) 100 fährt in der Richtung 25 eine Straße 20 entlang. Eine Richtung, in der ein Fahrzeug fährt, ist hier als eine „Fahrtrichtung“ dieses Fahrzeugs bezeichnet. Dementsprechend ist die Richtung 25 in dem gezeigten Fall aus 1 die Fahrtrichtung des Trägers 100. Es wird betrachtet, dass der Träger 100 unter Verwendung eines ADAS 10 arbeitet. Das ADAS 10 nimmt die Bewegung eines oder mehrerer Zielfahrzeuge („Ziele“) 50 wahr. Als Teil dieser Wahrnehmung detektiert und schätzt das ADAS eine Fahrtrichtung jedes Ziels 50.
Eine technische Herausforderung bei dem vorhandenen ADAS ist, dass, wenn die Fahrtrichtung eines Ziels geschätzt wird, insbesondere in dem Fall, dass das Ziel 50 mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, die eine niedrigere Geschwindigkeit als ein vorgegebener Schwellenwert ist, eine 180-Grad-Mehrdeutigkeit eingeführt wird. Der Schwellenwert kann z. B. eine Geschwindigkeit von unter 20 Meilen pro Stunde (MPH), 15 MPH, 5 MPH oder irgendein anderer derartiger Wert sein. Derartige langsam bewegte Ziele 50 können in Stadt-/Vorstadtumgebungen, auf Parkplätzen, in Verkehrsstaus oder in irgendwelchen anderen derartigen Szenarien, in denen sich die Fahrzeuge üblicherweise mit niedrigen Geschwindigkeiten unter dem Schwellenwert bewegen, festgestellt werden. Die mehrdeutige Schätzung der Fahrtrichtung des Ziels 50 führt dazu, dass das ADAS 10 die Trajektorie des Trägers 100 und wiederum die Fahrtrichtung 25 des Trägers 100 ändert. Falls die Trajektorie häufig, wenigstens eine vorgegebene Anzahl pro Minute (z. B. 3-mal, 5-mal, 10-mal usw.), geändert wird, zeigt der Träger 100 ein unerwünschtes Verhalten. Falls die Fahrtrichtung irgendwelcher der Ziele 50 derart ist, dass sie sich in Richtung des Trägers 100 zu bewegen scheinen, muss das ADAS 10 (z. B. durch Ergreifen von Ausweichmanövern) reagieren. Die hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen, dass das ADAS 10 die Genauigkeit der geschätzten Fahrtrichtung der Ziele 50 verbessert, um potentielle Manöver, die durch falsche Schätzungen verursacht werden können, zu vermeiden.
Die hier beschriebenen technischen Lösungen behandeln derartige technische Herausforderungen einer 180-Grad-Mehrdeutigkeit beim Wahrnehmen der Fahrtrichtung von Zielen 50 unter Verwendung vorhandener Techniken. Ausführungsformen der hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen das Schätzen einer Wahrscheinlichkeit einer mehrdeutigen Fahrtrichtung des Ziels 50. Die Wahrscheinlichkeit wird unter Verwendung des Fahrtrichtungssignals des Ziels und keiner zusätzlichen Informationen bestimmt. Ferner ist die Fahrtrichtung der Ziele 50, die geparkt sind oder auf die Straße 20 einfahren, (siehe z. B. das Ziel 50, das außerhalb der Straße 20 in 1 gezeigt ist) durch den durch die hier beschriebenen technischen Lösungen bereitgestellten Disambiguierungsprozess automatisch nicht beeinflusst.
Die detektierte Fahrtrichtung eines gegebenen Ziels 50 kann als ϕ̂ = ϕ + a · π geschrieben werden, wobei ϕ die wahre Fahrtrichtung ist und a ∈ {0,1} eine Zufallsvariable ist, die das Auftreten einer umgedrehten Fahrtrichtung repräsentiert. Die Statistik des Fehlers in ϕ̂ kann hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit der Mehrdeutigkeit q_a beschrieben werden, wobei q_a = 0 angibt, dass es keinen Fehler in ϕ̂ gibt und dass somit a = 0 ist, während q_a = 1 angibt, dass es eine vollständige Mehrdeutigkeit gibt (d. h. P(a = 0) = P(a =1) = 0,5), so dass vollständig unbekannt ist, ob die Fahrtrichtung umgedreht ist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen, dass ein Fahrzeugsteuersystem des Trägers 100 den Wert der Wahrscheinlichkeit q_a zusammen mit ϕ̂ berichtet.
In 2 ist ein Blockschaltplan eines Fahrzeugsteuersystems für ein Trägerfahrzeug gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen gezeigt. Der Träger 100 enthält einen Fahrzeugcontroller 110, der Operationen zum Bereitstellen der Funktionalität des ADAS 10 ausführt oder steuert. Der Controller 110 kann einen oder mehrere Prozessoren und Speichervorrichtungen enthalten. Der Controller 110 kann durch einen Computer ausführbare Anweisungen zum Ausführen eines oder mehrerer Verfahren wie etwa der hier beschriebenen ausführen.
Der Controller 110 kann ein oder mehrere Steuersignale/Steuerbefehle an ein oder mehrere Fahrzeugbetriebsmodule wie etwa die Lenkung 122, den Antriebsstrang 124, die Bremsen 126 usw. senden. Die Fahrzeugbetriebsmodule können in Ansprechen auf derartige Steuersignale eine Änderung des Zustands eines oder mehrerer Fahrzeugaktuatoren 102 und wiederum des Trägers 100 veranlassen. Die Fahrzeugaktuatoren 102 veranlassen eine Änderung des physikalischen Betriebs des Trägers 100, z. B. eine Beschleunigung, eine Verlangsamung, eine Fahrtrichtungsänderung usw.
Der Fahrzeugcontroller 110 erzeugt die Steuersignale auf der Grundlage einer oder mehrerer Eingaben von einem oder mehreren Sensoren 104, die mit dem Host 100 gekoppelt sind. Es wird gewürdigt werden, dass der Ort der Sensoren 104 relativ zu dem Träger 100, wie etwa vorn, hinten oder an der Seite, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen unterschiedlich sein kann. Die Sensoren 104 können verschiedene Typen wie etwa Radar, Lidar, Bildsensoren usw. enthalten.
Der Fahrzeugcontroller 110 kann auf eine Navigationskarte („Karte“) 115 zugreifen. Die Karte 115 enthält computerlesbare Daten, die der Controller 110 verwendet, um die Trajektorie des Trägers 100 zu bestimmen. Die Karte 115 kann in einer Speichervorrichtung, die lokal zu dem ADAS 10 ist oder fern von dem ADAS 10 ist, gespeichert sein. Die Karte 115 enthält Informationen über eine oder mehrere navigierbare Straßen, auf denen der Träger 100 fahren kann.
3 zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens für die kartengestützte Disambiguierung eines Ziels gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Verfahren 300 durch den Controller 110 implementiert werden. Das Verfahren 300 ermöglicht, dass das ADAS 10 die Fahrzeugdynamikzustände (z. B. den seitlichen Abstand) und eine Diskrepanz zwischen der wahrgenommenen Fahrtrichtung des Ziels 50 und der Karte 115 verwendet, um ein logistisches Regressionsmodell zu parametrisieren. Das logistische Modell stellt die Wahrscheinlichkeit bereit, dass die Fahrtrichtung des Ziels 50 in dem aktuellen Zustand auf die Karte 115 ausgerichtet ist. Ferner wird die Fahrtrichtungsmehrdeutigkeit durch Verbinden der Wahrscheinlichkeit (von der Karte 115) und einer bedingten Wahrscheinlichkeit (von den Sensordaten) verringert.
Obwohl das Verfahren 300 als eines beschrieben ist, das für ein einzelnes Ziel 50 ausgeführt wird, wird angemerkt, dass die Disambiguierung der Fahrtrichtung durch den Träger 100 für mehrere Ziele 50 ausgeführt werden kann. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Disambiguierung für mehrere Ziele 50 parallel ausgeführt werden.
Das Verfahren 300 enthält im Block 302 das Berechnen einer Fahrtrichtung (ϕ) des Ziels 50 auf der Grundlage der Messdaten von dem einen oder den mehreren Sensoren 104. Das Berechnen der Fahrtrichtung des Ziels 50 unter Verwendung von Messungen von Sensoren 104 kann unter Verwendung irgendwelcher der bekannten Techniken, z. B. unter Verwendung von Kameradaten, Lidardaten, Radardaten oder irgendwelcher anderer derartiger Sensordaten, ausgeführt werden. Es wird angemerkt, dass die Sensoren 104 in diesem Fall zum Überwachen des Ziels 50 in dem FOV des Trägers 100 verwendet werden.
Im Block 304 wird für das Ziel 50 eine Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit berechnet. Die Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit wird aus einer Rate von 180-Grad-Fahrtrichtungssprüngen des Ziels 50, seit das Ziel 50 durch den Träger 100 überwacht wird, geschätzt. Ein „Fahrtrichtungssprung“ ist eine 180-Grad-Änderung der Fahrtrichtung des Ziels 50. Zum Beispiel wird ein Gieren des Fahrzeugs 50 verwendet, um die Fahrtrichtung des Ziels 50 zu bestimmen. Das Gieren wird durch die Sensoren 104 überwacht.
4 zeigt beispielhafte Fahrtrichtungsdaten eines Ziels gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Die Gierdaten enthalten Sensorgieren 402, das eine Zusammenstellung des durch die Sensoren 104 überwachten Gierens des Ziels 50 über eine vorgegebene Dauer wie etwa der letzten 2 Sekunden, 10 Sekunden, 30 Sekunden usw. ist. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ist das Sensorgieren 402 die Zusammenstellung des überwachten Gierens des Ziels 50, seit das Ziel 50 in dem FOV des Trägers 100 detektiert wurde. Zum Beispiel zeigt das Sensorgieren 402 in 4 die Fahrtrichtungswerte (ϕ_i) des Ziels 50 zu Zeitpunkten i, wobei i = 262 bis 274 ist. Es wird angemerkt, dass i andere ganzzahlige Werte annehmen kann und dass in 4 nur eine Teilmenge der N überwachten Werte des Ziels 50 gezeigt ist.
Um die Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit für jeden Zeitpunkt i zu berechnen, wird unter Verwendung des Fahrtrichtungswerts (ϕ_i) ein Sprungindikator (δ_i) wie folgt berechnet: $δ_{i} = I (| ϕ_{i} - ϕ_{i - 1} | \approx π) .$
Hier wird für jedes Paar aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte eine Differenz berechnet und wird die Differenz mit einem vorgegebenen Wert, in diesem Fall π, verglichen. In der obigen Gleichung ist I(expr) eine Indikatorfunktion, die 1 ist, wenn expr wahr ist, und die sonst null (0). Selbstverständlich kann der vorgegebene Wert in anderen Ausführungsformen anders sein. Falls die Differenz in einem Paar aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte innerhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts von dem vorgegebenen Wert liegt, wird betrachtet, dass für das Ziel 50 ein Fahrtrichtungssprung aufgetreten ist. Es wird die Anzahl derartiger Fahrtrichtungssprünge für das Ziel 50 bestimmt.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird die Anzahl der Fahrtrichtungssprünge in einem Dauer-Fenster (W) 410 bestimmt. Das Dauer-Fenster 410 repräsentiert eine Auswahl einer Teilmenge der N Fahrtrichtungswerte, die für das Ziel 50 überwacht werden. Das Dauer-Fenster 410 weist eine vorgegebene Länge auf und kann das Auswählen einer vorgegebenen Anzahl (w) der letzten Fahrtrichtungswerte ermöglichen.
Ferner wird die Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) für jeden Zeitpunkt i als ein gewichteter Mittelwert der Anzahl der Sprünge in dem Dauer-Fenster 410 mit einer Abklingrate D wie folgt berechnet: $q_{a, i} = \frac{1}{\sum_{m = 0}^{W - 1} e^{- \frac{m}{D}}} \sum_{m = 0}^{W - 1} δ_{i - m} e^{- \frac{m}{D}} .$
D ist hier ein vorgegebener Wert, der eine Abklingrate repräsentiert. Die Abklingrate wird verwendet, um neuere Werte der Fahrtrichtungssprünge höher zu gewichten.
Wieder anhand des Ablaufplans des Verfahrens 300 wird im Block 305 die Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) in eine bedingte Wahrscheinlichkeit (p_a) umgesetzt. Die bedingte Wahrscheinlichkeit repräsentiert eine Wahrscheinlichkeit, eine richtige Fahrtrichtung des Ziels 50 zu erhalten, vorausgesetzt, dass die Fahrtrichtung des Ziels 50 auf die Karte 115 ausgerichtet ist. p_a = P (richtige Fahrtrichtung der Ausrichtung | Zielfahrtrichtung ist auf die Karte ausgerichtet). Die bedingte Wahrscheinlichkeit für einen Zeitpunkt wird berechnet als: p_a = 1 - q_a/2
Ferner führt der Controller 110 in den Blöcken 306 und 308 eine Fahrtrichtungsumkehr aus, falls ein Fahrtrichtungsversatz (Δϕ) des Ziels 50 einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Der Fahrtrichtungsversatz ist eine Differenz des letzten Paars aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte. Der vorgegebene Schwellenwert, der verwendet wird, um den Fahrtrichtungsversatz zu bestimmen, kann eine Konstante wie etwa 90 Grad, 100 Grad oder irgendein anderer derartiger Wert sein. Das Ausführen der Fahrtrichtungsumkehr enthält das Ändern des Fahrtrichtungswerts des Fahrzeugs 50 um 180 Grad, ϕ' = ϕ + π, wobei ϕ' der resultierende Fahrtrichtungswert ist, wenn der aktuelle Wert von ϕ umgedreht wird. Ferner enthält das Ausführen der Fahrtrichtungsumkehr das Aktualisieren der bedingten Wahrscheinlichkeit p_a = 1 - p_a. Tabelle 1 zeigt beispielhafte Werte von q_a und p_a:

q _a p _a

1,0 0,5

0,6 0,7

0,6 (mit Fahrtrichtungsumkehr) 0,3

0 1
Ferner enthält das Verfahren 300 im Block 310 das Berechnen einer A-priori-Kartenausrichtungswahrscheinlichkeit oder Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m). Neben den Fahrtrichtungsinformationen von der Wahrnehmung auf der Grundlage der Sensoren 104 stellt die Karte 115 eine weitere Quelle von Fahrtrichtungsinformationen bereit, vorausgesetzt, dass das Ziel 50 der gesetzlichen zulässigen Richtung der Fahrspur der Fahrt gemäß den Daten von der Karte 115 folgt.
Dementsprechend stellt die A-priori-Kartenausrichtungswahrscheinlichkeit (p_m) sicher, dass das Ziel 50 auf die Richtung seiner zugeordneten Fahrspur in der Karte 115 ausgerichtet ist. Eine derartige Ausrichtung hängt wenigstens von einem seitlichen Abstand (d) und von einer Fahrtrichtungsdifferenz (ε) zwischen der Richtung eines Nennwegs und der Fahrtrichtung des Ziels 50 von den Sensordaten ab.
Der seitliche Abstand (d) ist ein Abstand zwischen dem Ziel 50 von einer Mitte einer Fahrspur auf der Straße 20. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen können die Informationen für die Mitte der Fahrspur auf der Straße 20 aus der Karte 115 bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Mitte der Fahrspur unter Verwendung der Sensoren 104 bestimmt werden. Zum Beispiel können die Sensoren 104 Bilder der Straße 20 erfassen, aus denen unter Verwendung von Bildverarbeitungsalgorithmen eine oder mehrere Fahrspurmarkierungen detektiert werden können. Unter Verwendung der Fahrspurmarkierungen kann eine Mitte der Fahrspur berechnet werden.
Die Fahrtrichtungsdifferenz (ε) zwischen der Richtung eines Nennwegs und der Fahrspur des Ziels 50 kann unter Verwendung der Karte 115 und des aktuellen Fahrtrichtungswerts des Ziels 50 berechnet werden. Der Nennweg ist in 4 als die Kartendaten 404 gezeigt. Die Kartendaten 404 geben zu jedem Zeitpunkt auf der Grundlage der Karte 115 eine geschätzte Richtung, Fahrtrichtung, des Ziels 50 an.
Zum Beispiel kann der Controller 110 auf der Grundlage der Karte 115, der Position des Trägers 100 und einer relativen Position des Ziels 50 von dem Träger 100 eine Richtung der Fahrt des Ziels 50 schätzen. Zum Beispiel kann der Controller 110 schätzen, dass das Ziel 50 in derselben Richtung wie der Träger 100 fährt, falls das Ziel 50 in derselben Fahrspur wie der Träger 100 ist. Alternativ kann der Controller 110 schätzen, dass das Ziel 50 in einer anderen Fahrspur ist, die in der entgegengesetzten Richtung zu dem Träger 100 führt, falls das Ziel 50 in einer ersten Richtung (z. B. links) von dem Träger 100 seitlich versetzt ist und falls die Karte 115 angibt, dass der Träger 100 in einer äußersten Fahrspur in dieser ersten Richtung der Straße 20 (d. h. in der ganz linken Fahrspur) ist. Es ist festzustellen, dass das Obige Beispiele sind und dass auf der Grundlage der Daten auf der Karte 115, des geografischen Orts und der Fahrvorschriften in derartigen Geografien neben anderen Faktoren verschiedene andere Beispiele möglich sind.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird angenommen, dass die A-priori-Kartenausrichtungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines logistischen Modells berechnet wird. Die Berechnung kann unter Verwendung eines Ausdrucks wie etwa des Folgenden ausgeführt werden: $p_{m} (d, \in) = \frac{1}{2} (1 + \frac{1}{1 + e^{- (a_{0} + a_{1} d + a_{2} | c o s \in |)}}) .$
Hier sind a₀, a₁ und a₂ vorgegebene Konstanten. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen werden erhobene Trainingsdaten als Ground Truth genutzt und an ein logistisches Regressionsmodell angepasst, um die Parameter a₀, a₁, a₂ zu schätzen. Unter Verwendung des obigen Ausdrucks wird erwartet, dass die Karte 115 informativ ist und dass p_m ≈ 1 ist, wenn der seitliche Abstand und der Fahrtrichtungsversatz klein (kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert) sind.
Ferner enthält das Verfahren 300 im Block 312 das Berechnen einer A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (p_f). Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit der Zielausrichtung auf die Karte 115 unter Verwendung der Bayes-Regel berechnet werden: $p ƒ = \frac{p_{a} p_{m}}{p_{a} p_{m} + (1 - p_{a}) (1 - p_{m})} .$
Falls die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein Schwellenwert, z. B. 0,5, ist, wird in den Blöcken 314, 316 eine Fahrtrichtungsumkehr ausgeführt, um die Fahrtrichtung des Ziels 50 zu korrigieren. Die Fahrtrichtungsumkehr, wie sie früher beschrieben wurde, ändert den Fahrtrichtungswert des Ziels 50 durch Addieren von 180 Grad: ϕ = ϕ + π. Außerdem wird während der zweiten Fahrtrichtungsumkehr der A-posteriori-Wahrscheinlichkeitswert als p_ƒ = 1 - p_ƒ aktualisiert.
Im Block 318 werden die A-posteriori-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit und die Fahrtrichtung durch den Controller 110 ausgegeben. Das Ergebnis sind die wahrscheinlichste Fahrtrichtung und die entsprechende A-posteriori-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird eine A-posteriori-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_f) als q_f = 2(1 - p_a) berechnet. Das ADAS 10 verwendet die Fahrtrichtung, um ein Steuersignal zu erzeugen, um die Operation(en) der Aktuatoren 102 des Trägers 100 zu ändern, was zu einer Änderung der Trajektorie/des Betriebs des Trägers 100 führt. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die A-posteriori-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit von anderen Funktionen des ADAS 10 z. B. verwendet werden, um zu bestimmen, wie viel Gewicht dem Fahrtrichtungswert des Ziels 50 gegeben werden soll.
Wie aus dem Ablaufplan des Verfahrens 300 zu sehen ist, wird die Fahrtrichtungsumkehr in einigen Fällen in Abhängigkeit von dem Fahrtrichtungsversatz und den A-posteriori-Wahrscheinlichkeitswerten zweimal ausgeführt.
Es wird angemerkt, dass das Verfahren 300 für mehrere Ziele 50 in dem FOV des Trägers 100 parallel ausgeführt wird.
5 zeigt ein beispielhaftes Szenarium des Korrigierens einer Fahrtrichtung eines Ziels gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Gemäß dem Beispiel wird die Fahrtrichtung 502 des Ziels 50 durch Ausführen des Verfahrens 300 korrigiert, wobei die Korrektur zu der Fahrtrichtung 502 führt, die aus den Sensordaten, die um 180 Grad umgedreht werden, geschätzt wurde.
Die technischen Lösungen ermöglichen eine praktische Anwendung, um die Leistungsfähigkeit von ADAS-Systemen in Fahrzeugen durch Senken der Kosten des Erfassens hochauflösender Bilder mit weitem FOV zum Implementieren einer oder mehrerer Anwendungen des ADAS zu verbessern.
In 6 ist ein Computersystem 700 gemäß einer Ausführungsform allgemein gezeigt. Das Computersystem 700 kann eine elektronische Computerarchitektur sein, die irgendeine Anzahl und Kombination von Computervorrichtungen und Computernetzen, die verschiedene wie hier beschriebene Kommunikationstechnologien nutzen, umfasst und/oder nutzt. Das Computersystem 700 kann leicht skalierbar, erweiterbar und modular mit der Fähigkeit zum Ändern für verschiedene Dienste oder zum Rekonfigurieren einiger Merkmale unabhängig von anderen sein. Das Computersystem 700 kann z. B. ein Server, ein Desktopcomputer, ein Laptopcomputer, ein Tablet-Computer oder ein Smartphone sein. Gemäß einigen Beispielen kann das Computersystem 700 ein Cloud-Computerknoten sein. Das Computersystem 700 kann in dem allgemeinen Kontext von durch ein Computersystem ausführbaren Anweisungen wie etwa Programmmodulen, die durch ein Computersystem ausgeführt werden, beschrieben sein. Allgemein können Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Logik, Datenstrukturen usw. enthalten, die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Das Computersystem 700 kann in verteilten Cloud-Computerumgebungen verwirklicht sein, in denen Aufgaben durch ferne Verarbeitungsvorrichtungen, die über einem Kommunikationsnetz verknüpft sind, ausgeführt werden. In einer verteilten Cloud-Computerumgebung können sich Programmmodule sowohl in lokalen als auch in fernen Computersystem-Speichermedien einschließlich Arbeitsspeicher-Speichervorrichtungen befinden.
Wie in 7 gezeigt ist, weist das Computersystem 700 eine oder mehrere Zentraleinheiten (CPU(s)) 701a, 701b, 701c usw. (zusammen oder allgemein als Prozessor(en) 701 bezeichnet) auf. Die Prozessoren 701 können ein Einkernprozessor, ein Mehrkernprozessor, ein Computer-Cluster oder irgendeine Anzahl anderer Konfigurationen sein. Die Prozessoren 701, die auch als Verarbeitungsschaltungen bezeichnet sind, sind über einen Systembus 702 mit einem Systemarbeitsspeicher 703 und mit verschiedenen anderen Komponenten gekoppelt. Der Systemarbeitsspeicher 703 kann einen Nur-Lese-Arbeitsspeicher (ROM) 704 und einen Schreib-Lese-Arbeitsspeicher (RAM) 705 enthalten. Der ROM 704 ist mit dem Systembus 702 gekoppelt und kann ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS), das bestimmte Grundfunktionen des Computersystems 700 steuert, enthalten. Der RAM ist ein Schreib-Lese-Arbeitsspeicher, der für die Verwendung durch die Prozessoren 701 mit dem Systembus 702 gekoppelt ist. Der Systemarbeitsspeicher 703 stellt einen vorübergehenden Arbeitsspeicherplatz für Operationen der Anweisungen während des Betriebs bereit. Der Systemarbeitsspeicher 703 kann Schreib-Lese-Arbeitsspeicher (RAM), Nur-Lese-Arbeitsspeicher, Flash-Arbeitsspeicher oder irgendwelche anderen geeigneten Arbeitsspeichersysteme enthalten.
Das Computersystem 700 umfasst einen Eingabe/Ausgabe-Adapter (E/A-Adapter) 706 und einen Kommunikationsadapter 707, die mit dem Systembus 702 gekoppelt sind. Der E/A-Adapter 706 kann ein Small-Computer-System-Interface-Adapter (SCSI-Adapter), der mit einer Festplatte 708 und/oder mit irgendeiner anderen ähnlichen Komponente kommuniziert, sein. Der E/A-Adapter 706 und die Festplatte 708 sind hier zusammen als ein Massenspeicher 710 bezeichnet.
In dem Massenspeicher 710 kann Software 711 zur Ausführung in dem Computersystem 700 gespeichert sein. Der Massenspeicher 710 ist ein Beispiel eines konkreten Speichermediums, das durch die Prozessoren 701 gelesen werden kann, wo die Software 711 als Anweisungen zur Ausführung durch die Prozessoren 701 gespeichert ist, um zu veranlassen, dass das Computersystem 700 wie hier in Bezug auf die verschiedenen Figuren beschrieben arbeitet. Beispiele des Computerprogrammprodukts und der Ausführung einer derartigen Anweisung sind hier ausführlicher diskutiert. Der Kommunikationsadapter 707 verbindet das Bussystem 702 mit einem Netz 712, das ein Außennetz sein kann, das ermöglicht, dass das Computersystem 700 mit anderen derartigen Systemen kommuniziert. Gemäß einer Ausführungsform speichern ein Abschnitt des Systemarbeitsspeichers 703 und einer des Massenspeichers 710 zusammen ein Betriebssystem, das irgendein geeignetes Betriebssystem zum Koordinieren der Funktionen der verschiedenen in 7 gezeigten Komponenten sein kann.
Zusätzliche Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen sind als über einen Anzeigeadapter 715 und einen Schnittstellenadapter 716 mit dem Systembus 702 verbunden gezeigt. Gemäß einer Ausführungsform können die Adapter 706, 707, 715 und 716 mit einem oder mehreren E/A-Bussen, die über eine Zwischenbusbrücke (nicht gezeigt) mit dem Systembus 702 verbunden sind, verbunden sein. Über einen Anzeigeadapter 715, der einen Grafikcontroller, um die Leistungsfähigkeit grafikintensiver Anwendungen zu verbessern, und einen Videocontroller enthalten kann, ist mit dem Systembus 702 eine Anzeige 719 (z. B. ein Bildschirm oder ein Anzeigemonitor) verbunden. Mit dem Systembus 702 können über den Schnittstellenadapter 716, der z. B. einen Super-E/A-Chip enthalten kann, der mehrere Vorrichtungsadapter in einer einzelnen integrierten Schaltung integriert, eine Tastatur, eine Maus, ein Berührungsbildschirm, ein oder mehrere Druckknöpfe, ein Lautsprecher usw. verbunden sein. Geeignete E/A-Busse zum Verbinden von Peripherievorrichtungen wie etwa Festplattencontroller, Netzadapter und Grafikadapter enthalten typisch übliche Protokolle wie etwa das Peripheral Component Interconnect (PCI). Wie in 7 konfiguriert ist, enthält das Computersystem 700 somit Verarbeitungsfähigkeit in Form der Prozessoren 701 und Speicherfähigkeit, die den Systemarbeitsspeicher 703 und den Massenspeicher 710 enthält, Eingabemittel wie etwa die Druckknöpfe, den Berührungsbildschirm und die Ausgabefähigkeit, die einen Lautsprecher 723 und die Anzeige 719 enthält.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Kommunikationsadapter 707 Daten unter Verwendung irgendeiner geeigneten Schnittstelle oder irgendeines geeigneten Protokolls wie etwa u. a. der Internet-Small-Computer-System-Schnittstelle, senden. Das Netz 712 kann u. a. ein zellulares Netz, ein Funknetz, ein Weitverkehrsnetz (WAN), ein lokales Netz (LAN) oder das Internet sein. Über das Netz 712 kann eine externe Computervorrichtung mit dem Computersystem 700 verbunden werden. Gemäß einigen Beispielen kann eine externe Computervorrichtung ein externer Web-Server oder ein Cloud-Computerknoten sein.
Es ist zu verstehen, dass der Blockschaltplan aus 7 nicht angeben soll, dass das Computersystem 700 alle in 7 gezeigten Komponenten enthält. Vielmehr kann das Computersystem 700 irgendwelche geeigneten wenigeren oder zusätzlichen Komponenten, die in 7 nicht dargestellt sind (z. B. zusätzliche Arbeitsspeicherkomponenten, eingebettete Controller, Module, zusätzliche Netzschnittstellen usw.), enthalten. Ferner können die hier in Bezug auf das Computersystem 700 beschriebenen Ausführungsformen mit irgendeiner geeigneten Logik implementiert werden, wobei die Logik, wie hier auf sie Bezug genommen wird, gemäß verschiedenen Ausführungsformen irgendeine geeignete Hardware (z. B. u. a. einen Prozessor, einen eingebetteten Controller oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung), irgendeine geeignete Software (z. B. u. a. eine Anwendung), irgendeine geeignete Firmware oder irgendeine geeignete Kombination von Hardware, Software und Firmware enthalten kann.
Wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element, die in der obigen Offenbarung beschrieben sind, nicht explizit als „direkt“ beschrieben ist, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der zwischen dem ersten und dem zweiten Element keine weiteren dazwischenliegenden Elemente vorhanden sind, kann sie aber ebenfalls eine indirekte Beziehung sein, bei der zwischen dem ersten und dem zweiten Element ein oder mehrere (entweder räumlich oder funktional) dazwischenliegende Elemente vorhanden sind.
Selbstverständlich können ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens oder Prozesses in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Obwohl jede der Ausführungsformen oben als mit bestimmten Merkmalen beschrieben ist, können ferner irgendeines oder irgendwelche dieser in Bezug auf eine Ausführungsform der Offenbarung beschriebenen Merkmale gemäß irgendeiner der anderen Ausführungsformen und/oder kombiniert mit deren Merkmalen implementiert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten, die beschriebenen Ausführungsformen schließen sich nicht gegenseitig aus und Vertauschungen einer oder mehrerer Ausführungen miteinander bleiben im Schutzumfang dieser Offenbarung.
Obwohl die obige Offenbarung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente für Elemente davon ersetzt werden können, ohne von ihrem Schutzumfang abzuweichen. Zusätzlich können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang abzuweichen. Somit soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmten offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Ausführungsformen, die in ihrem Schutzumfang liegen, enthalten.

Claims

Fahrzeugsteuersystem für automatisierte Fahrerassistenz, wobei das Fahrzeugsteuersystem umfasst: mehrere Sensoren, die Sensordaten eines Ziels erfassen; und einen Controller, der auf der Grundlage einer Fahrtrichtung des Ziels ein Steuersignal erzeugt, um den Betrieb eines oder mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs zu ändern, wobei das Erzeugen des Steuersignals umfasst: Bestimmen einer ersten Fahrtrichtung des Ziels auf der Grundlage der Sensordaten; Berechnen einer Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage einer Anzahl der Fahrtrichtungsumkehrungen, die in einem Dauer-Fenster mit einer vorgegebenen Länge festgestellt werden; Berechnen einer Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m), dass das Ziel in Übereinstimmung mit Daten von einer Navigationskarte fährt; Berechnen einer A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (p_f), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit (p_a) und der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m); Korrigieren der ersten Fahrtrichtung in Ansprechen darauf, dass die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist; und Erzeugen eines Steuersignals auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtung.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung das Ändern der ersten Fahrtrichtung um 180 Grad umfasst.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Berechnen der Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, das Berechnen einer Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) als ein gewichteter Mittelwert einer Anzahl von Fahrtrichtungssprüngen in dem Dauer-Fenster umfasst, wobei ein Fahrtrichtungssprung eine Änderung wenigstens einer vorgegebenen Menge aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte des Ziels repräsentiert.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 3, wobei das Dauer-Fenster eine vorgegebene Länge aufweist, um die letzten Fahrtrichtungswerte des Ziels auszuwählen.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 3, wobei der gewichtete Mittelwert der Anzahl der Fahrtrichtungssprünge in dem Dauer-Fenster unter Verwendung einer Abklingrate, die neueren Werten des Fahrtrichtungssprungs ein höheres Gewicht zuweist, berechnet wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die erste Fahrtrichtung vor dem Berechnen der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m) und in Ansprechen darauf, dass ein Fahrtrichtungsversatz über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, korrigiert wird und die Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, als p_a = 1 - p_a eingestellt wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Aktuatoren des Fahrzeugs eine Lenkung und/oder einen Antriebsstrang und/oder eine Bremse des Fahrzeugs betreiben.
Computerimplementiertes Verfahren für automatisierte Fahrerassistenz durch ein Fahrzeugsteuersystem, wobei das computerimplementierte Verfahren umfasst: Bestimmen einer ersten Fahrtrichtung des Ziels auf der Grundlage von Sensordaten, die durch einen oder mehrere Sensoren eines Trägers erfasst werden; Berechnen einer Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage einer Anzahl der Fahrtrichtungsumkehrungen, die in einem Dauer-Fenster mit einer vorgegebenen Länge festgestellt werden; Berechnen einer Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m), dass das Ziel in Übereinstimmung mit Daten von einer Navigationskarte fährt; Berechnen einer A-posteriori-Wahrscheinlichkeit (p_f), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit (p_a) und der Karten-Wahrscheinlichkeit (p_m); Korrigieren der ersten Fahrtrichtung in Ansprechen darauf, dass die A-posteriori-Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist; und Erzeugen des Steuersignals auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtung, wobei das Steuersignal einen Betrieb eines oder mehrerer Aktuatoren des Trägers ändert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Korrigieren der ersten Fahrtrichtung das Ändern der ersten Fahrtrichtung um 180 Grad umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Berechnen der Wahrscheinlichkeit (p_a), dass die erste Fahrtrichtung genau ist, das Berechnen einer Fahrtrichtungs-Mehrdeutigkeitswahrscheinlichkeit (q_a) als ein gewichteter Mittelwert einer Anzahl von Fahrtrichtungssprüngen in dem Dauer-Fenster umfasst, wobei ein Fahrtrichtungssprung eine Änderung wenigstens einer vorgegebenen Menge aufeinanderfolgender Fahrtrichtungswerte des Ziels repräsentiert.