DE112016003241T5 - Method, control unit and system for detecting and tracking vulnerable road users - Google Patents
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Abstract
Verfahren (400) und Steuereinheit (310) zum Erkennen und Verfolgen eines VRU (200). Das Verfahren (400) umfasst ein Erkennen (401) eines Objekts (200) durch eine Kamera (110) des Fahrzeugs (100); ein Einordnen (402) des erkannten (402) Objekts (200) als einen VRU (200) ein Erkennen (403) des Objekts (200) durch einen Sensor (120) des Fahrzeugs (100); ein Zuordnen (404) des eingeordneten (402) VRU (200) zu dem mit dem Sensor (120) erkannten (403) Objekt (200); und ein Verfolgen (405) des VRU (200) durch den Sensor (120).Method (400) and control unit (310) for recognizing and tracking a VRU (200). The method (400) comprises detecting (401) an object (200) by a camera (110) of the vehicle (100); classifying (402) the detected (402) object (200) as a VRU (200) detecting (403) the object (200) by a sensor (120) of the vehicle (100); associating (404) the ranked (402) VRU (200) with the (403) object (200) identified with the sensor (120); and tracking (405) the VRU (200) by the sensor (120).
Description
Technisches FeldTechnical field
Dieses Dokument betrifft ein Verfahren, eine Steuereinheit und ein System in einem Fahrzeug. Insbesondere werden ein Verfahren, eine Steuereinheit und ein System zum Erkennen und Verfolgen eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers (VRU) beschrieben.This document relates to a method, a control unit and a system in a vehicle. In particular, a method, a control unit and a system for detecting and tracking a vulnerable road user (VRU) are described.
Hintergrundbackground
Nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise Fußgänger und Fahrradfahrer sowie Motorradfahrer und Personen mit Behinderung und/oder eingeschränkter Beweglichkeit und Orientierung, werden manchmal als verletzlicher Verkehrsteilnehmer (VRUs) bezeichnet. Diese heterogene Gruppe ist unverhältnismäßig in Statistiken bezüglich Verletzungen und Opfer von Verkehrsunfällen vertreten.Non-motorized road users, such as pedestrians and cyclists, as well as motorcyclists and persons with disabilities and / or limited mobility and orientation, are sometimes referred to as Vulnerable Road Users (VRUs). This heterogeneous group is disproportionately represented in statistics on injuries and victims of traffic accidents.
Ein besonders gefährliches Szenario besteht dann, wenn VRUs sich im toten Winkel des Fahrers eines Fahrzeugs befinden, wenn das Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit abbiegt.A particularly dangerous scenario is when VRUs are in the blind spot of the driver of a vehicle when the vehicle is turning at low speed.
Ein fortgeschrittenes Warnsystem für VRUs in dem toten Winkel eines Fahrzeugs ist noch nicht bekannt. Auf dem heutigen Markt existieren einfache Systeme, die auf Ultraschallsensoren beruhen, welche die Gegenwart von „irgendetwas“ neben dem Fahrzeug erkennen, wenn dieses abbiegt oder Fahrtrichtungsanzeiger verwendet. Derartige Systeme sind allerdings beispielsweise nicht dazu in der Lage, zwischen einem Laternenpfosten und einem unbewegten Fußgänger zu unterscheiden.An advanced warning system for VRUs in the blind spot of a vehicle is not yet known. In today's market, there are simple systems based on ultrasonic sensors that detect the presence of "anything" beside the vehicle as it turns or uses direction indicators. However, such systems, for example, are unable to distinguish between a lamppost and a stationary pedestrian.
Umgebungssensoren wie etwa RADAR, LIDAR oder Kameras besitzen alle verschiedene Vorteile und Nachteile. Beispielsweise kann ein Kamerasystem von Schmutz, Schnee, Nebel und schlechten Lichtverhältnissen in einer Weise beeinflusst sein, die nen allgemein nicht zwischen Verkehrsteilnehmern und unbewegten Objekten unterscheiden, außer das erkannte Objekt wurde dabei beobachtet, dass es sich bewegt. Daher kann in einem RADAR- oder LIDAR-basierten System ein unbewegter Fußgänger, der an einem Fußgängerüberweg wartet, allgemein nicht von anderen unbewegten Objekten, wie etwa einem Laternenpfahl, unterschieden werden.Environmental sensors such as RADAR, LIDAR or cameras all have several advantages and disadvantages. For example, a camera system may be affected by dirt, snow, fog and low light conditions in a manner that does not generally distinguish between road users and still objects unless the detected object has been observed to be moving. Therefore, in a RADAR- or LIDAR-based system, a stunned pedestrian waiting at a pedestrian crossing generally can not be distinguished from other immobile objects such as a lamppost.
Es wäre daher wünschenswert, ein Verfahren zum Erkennen von VRUs durch ein Fahrzeug zu entdecken und einen VRU von einem unbewegten Objekt zu unterscheiden, was beispielsweise in einem VRU-Warnsystem verwendet werden könnte.It would therefore be desirable to discover a method of detecting VRUs by a vehicle and distinguishing a VRU from a stationary object, which could be used, for example, in a VRU warning system.
ZusammenfassungSummary
Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, wenigstens einige der oben stehenden Probleme zu lösen und die Verkehrssicherheit zu verbessern.It is therefore an object of this invention to solve at least some of the above problems and to improve traffic safety.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird dieses Ziel durch ein Verfahren in einem Fahrzeug zum Erkennen und Verfolgen eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers (VRU) erreicht. Das Verfahren umfasst ein Erkennen eines Objekts durch eine Kamera des Fahrzeugs; ein Einordnen des erkannten Objekts als einen VRU und ein Tätigen eines Schätzens einer Zuverlässigkeit einer Bewegungsvorhersage des VRUs, wobei unbegleitete Tiere und Personen, die kleiner als eine einstellbare Grenzwert-Größe sind, derart eingeordnet werden, dass sie eine eingeschränkte Zuverlässigkeit einer Bewegungsvorhersage haben. Das Verfahren umfasst ferner ein Erkennen des Objekts durch einen Sensor des Fahrzeugs; ein Zuordnen des eingeordneten VRUs zu dem durch den Sensor erkannten Objekt; und ein Verfolgen des VRUs durch den Sensor.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by a method in a vehicle for recognizing and tracking a vulnerable road user (VRU). The method includes detecting an object by a camera of the vehicle; classifying the detected object as a VRU and making an estimate of a VRU motion prediction reliability, wherein unaccompanied animals and persons smaller than an adjustable threshold size are ranked to have limited reliability of motion prediction. The method further comprises detecting the object by a sensor of the vehicle; associating the ranked VRU with the object detected by the sensor; and tracking the VRU by the sensor.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird dieses Ziel durch eine Steuereinheit in einem Fahrzeug erreicht. Die Steuereinheit zielt darauf ab, einen VRU zu erkennen und zu verfolgen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, ein Objekt durch eine Kamera des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Obengenannten zu erkennen. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird dieses Ziel durch ein Computerprogramm erreicht, das Programmcode zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt umfasst, wenn das Computerprogramm in einer Steuereinheit gemäß dem zweiten Aspekt ausgeführt wird.According to a second aspect of the invention, this object is achieved by a control unit in a vehicle. The control unit aims to detect and track a VRU. The control unit is configured to recognize an object by a camera of the vehicle in accordance with the above. According to a third aspect of the invention, this object is achieved by a computer program comprising program code for carrying out a method according to the first aspect, when the computer program is executed in a control unit according to the second aspect.
Gemäß einem vierten Aspekt wird dieses Ziel durch ein System zum Erkennen und Verfolgen eines VRUs erreicht. Das System umfasst eine Steuereinheit gemäß dem zweiten Aspekt. Ferner umfasst das System auch eine Kamera des Fahrzeugs zum Erkennen eines Objekts. Das System umfasst zusätzlich zumindest einen Sensor des Fahrzeugs zum Erkennen des Objekts.According to a fourth aspect, this object is achieved by a system for recognizing and tracking a VRU. The system comprises a control unit according to the second aspect. Furthermore, the system also includes a camera of the vehicle for recognizing an object. The system additionally comprises at least one sensor of the vehicle for recognizing the object.
Dank der beschriebenen Aspekte können VRUs den effektiver Weise erkannt und verfolgt werden, in dem die entsprechenden Vorteile der Kamera und des Sensors kombiniert werden. Ein genaues VRU-Verfolgen ist wesentlich beispielsweise für das Schaffen eines zuverlässigen VRU-Warnsystems, dass warnt/eingreift, wenn eine Kollision mit einer VRU wirklich wahrscheinlich ist, d. h. wenn der vorhergesagte Pfad des Fahrzeugs und ein vorhergesagte Pfad für den VRU sich überschneiden. Ein solches System wird eine hohe Akzeptanz und ein hohes Vertrauen erlangen, da überflüssige Warnungen beseitigt oder zumindest reduziert werden, wobei zu erwarten ist, dass dies wiederum Todesfälle von Abbiege-Unfällen reduziert. Daher wird eine erhöhte Verkehrssicherheit erzielt.Thanks to the described aspects, VRUs can be effectively identified and tracked by combining the corresponding advantages of the camera and the sensor. Accurate VRU tracking is essential, for example, to providing a reliable VRU warning system that warns / intervenes when a collision occurs VRU is really likely, ie, if the predicted path of the vehicle and a predicted path for the VRU overlap. Such a system will gain a high level of acceptance and trust as superfluous warnings are eliminated or at least reduced, and this in turn is expected to reduce deaths from turnaround accidents. Therefore, increased traffic safety is achieved.
Daher kann die Verkehrssicherheit erhöht werden, da die Aufmerksamkeit des Fahrers in Situationen erhöht werden könnte, in denen der VRU besonders unvorhersehbar ist. Ferner werden überflüssige Warnungen (für Erwachsene, zuverlässige VRUs) beseitigt. Hierdurch wird sich das System eine hohe Akzeptanz des Fahrers, was dazu führt, dass sich der Fahrer Alarmsignale verstärkt zuwendet.Therefore, the traffic safety can be increased since the driver's attention could be increased in situations where the VRU is particularly unpredictable. It also eliminates unnecessary warnings (adult, reliable VRUs). This will give the system a high level of driver acceptance, causing the driver to turn to alarm signals.
Weitere Vorteile und zusätzliche neue Merkmale werden sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ergeben.Other advantages and additional novel features will become apparent from the following detailed description.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
-
1 ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
2A ein Beispiel eines Verkehrsszenarios und eine Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
2B ein Beispiel eines Verkehrsszenarios und eine Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
3 ein Beispiel eines Fahrzeuginnenraums gemäß einer Ausführungsform zeigt; -
4 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Ausführungsform des Verfahrens veranschaulicht; und -
5 eine Darstellung ist, die ein System gemäß einer Ausführungsform zeigt.
-
1 shows a vehicle according to an embodiment of the invention; -
2A shows an example of a traffic scenario and an embodiment of the invention; -
2 B shows an example of a traffic scenario and an embodiment of the invention; -
3 shows an example of a vehicle interior according to an embodiment; -
4 Fig. 10 is a flow chart illustrating an embodiment of the method; and -
5 Fig. 10 is a diagram showing a system according to an embodiment.
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Hierin beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sind definiert als ein Verfahren, eine Steuereinheit und ein System, die in den unten beschriebenen Ausführungsformen umgesetzt werden können. Diese Ausführungsformen können jedoch in vielen unterschiedlichen Formen veranschaulicht und verwirklicht werden und sind nicht auf die hierin ausgeführten Beispiele beschränkt; vielmehr werden diese anschaulichen Beispiele von Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist.Embodiments of the invention described herein are defined as a method, a control unit, and a system that may be implemented in the embodiments described below. However, these embodiments may be illustrated and practiced in many different forms, and are not limited to the examples set forth herein; rather, these illustrative examples of embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete.
Dennoch können sich andere Ziele und Merkmale anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung ergeben, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu betrachten ist. Es sollte allerdings verstanden werden, dass die Zeichnungen lediglich zu dem Zweck einer Veranschaulichung entworfen sind und nicht als eine Definition der Grenzen der hierin offenbarten Ausführungsformen, für welche auf die angefügten Ansprüche Bezug genommen werden muss. Ferner sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, und sie zielen lediglich darauf ab, die hierin beschriebenen Strukturen und Vorgänge zu veranschaulichen, außer Anderes ist angegeben.Nevertheless, other objects and features may be apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the drawings are designed for the purpose of illustration only, and not as a definition of the limits of the embodiments disclosed herein, for which reference should be made to the appended claims. Furthermore, the drawings are not necessarily to scale, and are merely illustrative of the structures and acts described herein, unless otherwise specified.
Das Fahrzeug
Ferner kann das hierin beschriebene Fahrzeug
Das Fahrzeug
Die Kamera
Das Anbringen der Kamera
Der Sensor
In einigen Ausführungsformen kann der Sensor
Durch die Verwendung wenigstens einer Kamera
Dadurch, dass mit einem zur Seite blickenden Sensor
Allerdings müssen der zur Seite blickende Sensor
Wenn das Fahrzeug
Wenn das Fahrzeug
Wenn das Fahrzeug
Ein genaues Erkennen und Verfolgen eines jeden VRU
Allerdings ist das offenbarte Verfahren zur Erkennung eines VRU nicht auf VRU-Warnsysteme beschränkt, sondern kann für verschiedene andere Zwecke verwendet werden.However, the disclosed method of detecting a VRU is not limited to VRU warning systems, but may be used for various other purposes.
Das Fahrzeug
Wie gezeigt ist, kann das Fahrzeug
In dem gezeigten Beispiel umfasst das Fahrzeug
Die Steuereinheit
Das Fahrzeug
Um in der Lage zu sein, den VRU
Schritt
Schritt
Das Einordnen des erkannten 401 Objekts
Das Einordnen kann ferner ein Schätzen einer Zuverlässigkeit einer Bewegungsvorhersage des VRU
Das Einordnen kann gemäß einem weiteren Zusatz auch ein Schätzen einer Zuverlässigkeit einer Bewegungsvorhersage des VRU
Schritt
Schritt
Schritte
Das System
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Ferner umfasst die Steuereinheit
Ein derartiger Prozessor
Ferner kann die Steuereinheit
Zudem kann die Steuereinheit
Zusätzlich umfasst das System
Ferner kann das System
Die Kamera
Die in dem Fahrzeug
Ferner können einige Ausführungsformen der Erfindung ein Fahrzeug
Das oben erwähnte Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in Gestalt eines Datenträgers bereitgestellt werden, der Computerprogrammcode zum Durchführen zumindest einiger der Schritte
Die Terminologie, die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwendet wird, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, zielt nicht darauf ab, das beschriebene Verfahren
Wo der Begriff „und/oder“ hierin verwendet wird, umfasst dieser jede beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der entsprechend aufgelisteten Punkte. Wo der Begriff „oder“ hierin verwendet wird, soll dieser als mathematisches ODER interpretiert werden, d. h. als eine einschließende Distinktion; nicht aber als ein mathematisch exklusives ODER (XOR), außer dies ist anderweitig angegeben. Außerdem sollen die Singular-Formen „ein“/„eine“/„eines“ und „der“/„die“/„das“ als „zumindest ein“/„zumindest eine“/„zumindest eines“ interpretiert werden, sodass diese gegebenenfalls mehrere Einheiten derselben Art umfassen, außer dies ist anderweitig angegeben. Es sollte ferner verstanden werden, dass die Begriffe „einschließen“, „umfassen“, „einschließend“ und/oder „umfassend“ die Gegenwart von angegebenen Merkmalen, Handlungen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht die Gegenwart oder den Zusatz eines oder mehrerer anderer Merkmale, Handlungen, Ganzzahlen, Schritte, Arbeitsabläufe, Elemente, Komponenten und/oder Gruppierungen hiervon ausschließen. Eine einzelne Einheit wie beispielsweise ein Prozessor kann die Funktion mehrerer in den Ansprüchen aufgezählter Teile erfüllen. Der bloße Umstand, dass bestimmte Maßnahmen in gegenseitig unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen aufgezählt werden, zeigt nicht an, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem geeigneten Medium gespeichert/verteilt werden, wie beispielsweise einem optischen Speichermedium oder einem Solid-State-Medium, das gemeinsam mit oder als ein Teil von anderer Hardware bereitgestellt ist, kann aber auch in anderer Form wie beispielsweise über Internet oder andere kabelgebundene oder kabellose Kommunikationssysteme verteilt werden.Where the term "and / or" is used herein, it includes any and all combinations of one or more of the correspondingly listed items. Where the term "or" is used herein, it should be interpreted as a mathematical OR, i. H. as an inclusive distinction; but not as a mathematically exclusive OR (XOR), unless otherwise stated. In addition, the singular forms "a" / "an" and "the" / "the" / "the" as "at least one" / "at least one" / "at least one" are to be interpreted so that they may comprise several units of the same kind, unless otherwise indicated. It should be further understood that the terms "include," "include," "including," and / or "comprising" specify but are not limited to the presence of specified features, acts, integers, steps, operations, elements, and / or components Preclude the presence or addition of one or more other features, acts, integers, steps, operations, elements, components, and / or groupings thereof. A single unit, such as a processor, may perform the function of several parts enumerated in the claims. The mere fact that certain measures are listed in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these measures can not be used to advantage. A computer program may be stored / distributed on a suitable medium, such as an optical storage medium or a solid-state medium co-provided with or as part of other hardware, but may be in other forms, such as the Internet or others wired or wireless communication systems are distributed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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