DE112019006033T5

DE112019006033T5 - System zur verkehrsüberwachung mit mindestens zwei verschiedenen sensoren, die an festen infrastrukturen wie brücken oder gebäuden installiert sind

Info

Publication number: DE112019006033T5
Application number: DE112019006033.3T
Authority: DE
Inventors: Vivian Swan
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-09-16
Also published as: US10930155B2; US20200175875A1; WO2020117629A1; CN113167887A

Abstract

Infrastrukturbasiertes Warnsystem, wobei das System als Teil einer intelligenten Kreuzung oder intelligenten Straße verwendet wird und zum Erkennen verschiedener Objekte, wie etwa verletzbarer Verkehrsteilnehmer (engl. Vulnerable Road Users, VRUs) und Fahrzeuge, verwendet wird. Das System umfasst sowohl Kameras als auch Radar, deren Betrieb basierend darauf, welches von beiden - die Kamera oder das Radar - durch aktuelle Bedingungen am wenigstens negativ beeinflusst wird, optimiert wird. Diese Optimierung umfasst die Verwendung eines Markers, der an Infrastruktur im Sichtfeld der Erkennungsvorrichtung, wie etwa einer Kamera, die optimiert werden soll, angebracht ist. Wenn die Kamera den Marker genau und durchgängig erkennt, werden Kameraerkennungen von Objekten mit mehr Signifikanz gewichtet als die Erkennung von Objekten unter Verwendung von Radar. Wenn hingegen die Kamera aufgrund von Umgebungsbedingungen nicht in der Lage ist, den Marker genau zu erkennen, wird der Radarerkennung das höchste Maß an Konfidenz zuerkannt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein ein System zum Erkennen von Objekten unter Verwendung verschiedener Arten von Erkennungsvorrichtungen, das basierend darauf, ob der Betrieb einer der Erkennungsvorrichtungen beeinträchtigt ist, optimiert wird. Das System lässt sich in lokale Infrastruktur integrieren und ist in der Lage, Fahrzeuge und Fußgänger zu erkennen, die für andere Fahrer nicht unbedingt sichtbar sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kreuzungen mit und ohne Signaleinrichtungen sowie Fußgängerübergänge zählen zu den gefährlichsten Bereichen, in denen es zu Unfällen kommen kann, wie etwa dass ein Fahrzeug einen verletzbaren Verkehrsteilnehmer, wie etwa einen Fußgänger, erfasst. Außerdem sind Fußgänger auch durch Mobiltelefone, Tabletcomputer, Werbetafeln, andere Fußgänger und dergleichen abgelenkt, was die Fähigkeit des Fußgängers, sich eventueller, von sicherheitsbedenklich fahrenden Fahrzeugen ausgehender Gefahren bewusst zu sein.
Eine der Lösungen, um Unfälle an verschiedenen Kreuzungen zu verhindern, ist die Implementierung von Sensoren und anderen Arten von Erkennungsvorrichtungen, die verwendet werden, um die Position und Richtung verschiedener Fußgänger und Fahrzeuge zu ermitteln.
Die Funktionsfähigkeit dieser Erkennungsvorrichtungen kann unter verschiedenen Bedingungen eingeschränkt sein. Ein Beispiel für eine Erkennungsvorrichtung ist eine Kamera, und die Funktionsfähigkeit einer Kamera kann durch Umgebungsbedingungen, wie etwa Schnee, Regen, Nebel, den Sonneneinfallswinkel usw., die alle die Wirksamkeit der Kamera verhindern oder anderweitig beeinträchtigen können, negativ beeinflusst werden. Im Gegensatz dazu wird ein Radar durch die oben genannten Bedingungen nicht negativ beeinflusst, ist aber beim Erkennen oder Klassifizieren einzelner Objekte nicht so genau wie eine Kamera unter idealeren Bedingungen.
Dementsprechend besteht Bedarf an einem System zum Erkennen von Objekten an einer Kreuzung, bei dem das System mehr als eine Art von Erkennungsvorrichtung aufweist und dessen Betrieb basierend auf Umgebungsbedingungen optimiert wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein System zum Erkennen von Objekten unter Verwendung verschiedener Arten von Erkennungsvorrichtungen, wobei das System als Teil einer intelligenten Kreuzung oder intelligenten Straße verwendet wird und zum Erkennen verschiedener Objekte, wie etwa verletzbarer Verkehrsteilnehmer (engl. Vulnerable Road Users, VRUs) und Fahrzeuge, verwendet wird. Das System umfasst sowohl Kameras als auch Radar, deren Betrieb basierend auf aktuellen Bedingungen optimiert wird. An Infrastruktur angebaute(s) Kameras und Radar sind in der Lage, kreuzenden Verkehr weit früher als an Bord von Fahrzeugen befindliche Sensoren zu erkennen. Eine solche intelligente Infrastruktur ist in der Lage, jeden VRU und verschiedene sich nähernde Fahrzeuge zu erkennen und die Position, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung usw. jedes Fahrzeugs als eine grundlegende Sicherheitsnachricht (engl. Basic Safety Message, BSM) über zweckgebundene Nahbereichskommunikation (engl. Dedicated Short Range Communication, DSRC) oder LTE an andere Fahrzeuge oder VRUs zu senden. Das Fahrzeug empfängt die BSM von der Infrastruktur und stellt dem Fahrer eine HMI-Warnung bereit, dass es sicherheitsbedenklich ist, sich weiter auf den Überweg und die Straße zu bewegen. Alternativ kann jeder VRU (beispielsweise auf seinem Mobilgerät) eine Warnung empfangen, dass es aufgrund eines sich nähernden Fahrzeugs sicherheitsbedenklich ist, eine Kreuzung zu überqueren.
Kamera und Radar können beim Erkennen von VRUs unter unterschiedlichen Bedingungen eine bessere oder schlechtere Leistung aufweisen. Bei Verwendung als Teil einer intelligenten Kreuzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kombination aus Kamera und Radar verwendet, um VRUs zu erkennen, und die Erkennung wird basierend darauf, welches von beiden - die Kamera oder das Radar - durch die aktuellen Bedingungen am wenigsten negativ beeinflusst wird, optimiert. Unter Bedingungen, bei denen der Sichtbereich der Kamera nicht durch Schnee, Eis, Regen usw. versperrt ist, erkennt die Kamera Objekte genauer als ein Radar. Wenn jedoch für die Kameraerkennung widrige Bedingungen vorliegen, d. h. wenn die Sicht der Kamera durch Bedingungen, die Schnee, Regen, Nebel oder Sonne umfassen können, getrübt oder negativ beeinflusst wird, ist die Kameraerkennung stark eingeschränkt und die Radarerkennung ist genauer, da Radare durch diese Bedingungen nicht negativ beeinflusst werden.
Diese Optimierung des Leistungsverhaltens der Erkennungsvorrichtungen umfasst die Verwendung eines Markers, der im Sichtfeld der Erkennungsvorrichtung, wie etwa einer Kamera, die optimiert werden soll, zu ebener Erde oder bodennah angeordnet und an Infrastruktur angebracht ist. Wenn die Kamera den Marker genau und durchgängig (d. h. mit einem hohen Konfidenzgrad) erkennt, werden Kameraerkennungen von Objekten, wie etwa VRUs und Fahrzeugen, mit mehr Signifikanz gewichtet (d. h. sie werden mit einem höheren Konfidenzgrad behandelt) als die Erkennung von Objekten unter Verwendung von Radar. Wenn hingegen die Kamera aufgrund von Umgebungsbedingungen nicht in der Lage ist, den Marker genau oder durchgängig zu erkennen, wird Radarerkennungen von VRUs das höchste Maß an Konfidenz zuerkannt, da die Radarerkennung durch diese Bedingungen nicht negativ beeinflusst wird. Dies gewährleistet, dass das intelligente Kreuzungssystem Erkennungen von VRUs und Fahrzeugen bereitstellt, die unabhängig von Umgebungsbedingungen so genau wie möglich sind.
In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße System Kameras und Radare, die als Teil einer intelligenten Kreuzung verbaut sind und verwendet werden. Die Kameras erkennen spezielle, zu ebener Erde befindliche Marker, die mit anderer Infrastruktur verbunden sind. Beispielweise kann eine Kreuzung einen oder mehrere unterschiedliche Pfosten, wobei jeder Pfosten eine nahe der Spitze des Pfostens angebaute Kamera aufweist, und einen zu ebener Erde oder bodennah befindlichen Marker umfassen. Wenn die Kamera an dem ersten Pfosten in der Lage ist, den Marker an einem der anderen Pfosten zu erkennen, werden die durch die Kamera erhaltenen Informationen verwendet. Wenn die Kamera nicht in der Lage ist, die Marker an einem der anderen Pfosten zu erkennen, ist nicht sicher, dass die Kamera jeden VRU mit dem gewünschten Maß an Genauigkeit erkennt, und es werden stattdessen durch das Radar erhaltene Informationen verwendet.
In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung ein infrastrukturbasiertes Warnsystem, das eine erste Erkennungsvorrichtung, eine zweite Erkennungsvorrichtung und einen Erkennungsbereich umfasst. Die erste Erkennungsvorrichtung und die zweite Erkennungsvorrichtung sind beide zum Erkennen der Position, Geschwindigkeit und/oder Richtung jedes einer Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich betriebsfähig. Innerhalb des Erkennungsbereichs befindet sich wenigstens ein Marker, und die erste Erkennungsvorrichtung ist zum Erkennen des Markers betriebsfähig. Das erfindungsgemäße infrastrukturbasierte Warnsystem umfasst auch eine Optimierungsfunktion, und die Optimierungsfunktion umfasst ein Verwenden oder stärkeres Gewichten von durch die zweite Erkennungsvorrichtung erhaltenen Informationen, wenn die erste Erkennungsvorrichtung nicht in der Lage ist, den wenigstens einen Marker zu erkennen.
In einer Ausführungsform befindet sich der Marker zu ebener Erde und die erste Erkennungsvorrichtung wird unter Verwendung des Markers kalibriert.
In einer Ausführungsform steht eine erste Kommunikationsvorrichtung in elektrischer Verbindung mit der ersten Erkennungsvorrichtung und der zweiten Erkennungsvorrichtung. Die erste Kommunikationsvorrichtung verwendet Informationen von der ersten Erkennungsvorrichtung, wenn die erste Erkennungsvorrichtung in der Lage ist, den Marker zu erkennen, und die erste Kommunikationsvorrichtung verwendet Informationen von der zweiten Erkennungsvorrichtung, wenn die erste Erkennungsvorrichtung nicht in der Lage ist, den Marker zu erkennen.
In einer Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung eine Warnvorrichtung in elektrischer Verbindung mit der ersten Kommunikationsvorrichtung. Die erste Kommunikationsvorrichtung ist in der Lage, die Warnvorrichtung anzuweisen, ein Warnsignal basierend auf von der ersten Erkennungsvorrichtung empfangenen Informationen zu erzeugen, wenn die erste Erkennungsvorrichtung in der Lage ist, den Marker zu erkennen. Die erste Kommunikationsvorrichtung ist auch in der Lage, die Warnvorrichtung anzuweisen, das Warnsignal basierend auf von der zweiten Erkennungsvorrichtung empfangenen Informationen zu erzeugen, wenn die erste Erkennungsvorrichtung nicht in der Lage ist, den Marker zu erkennen.
Eines der Objekte in dem Erkennungsbereich kann ein Fahrzeug sein, und die Warnvorrichtung erzeugt das Warnsignal und richtet das Warnsignal hin zu dem wenigstens einen Fahrzeug, wenn eine Gefahr einer Kollision mit einem anderen der Objekte in dem Erkennungsbereich gegeben ist.
Eines der Objekte in dem Erkennungsbereich kann wenigstens ein verletzbarer Verkehrsteilnehmer sein, wobei die Warnvorrichtung das Warnsignal erzeugt und das Warnsignal hin zu dem verletzbaren Verkehrsteilnehmer richtet, wenn eine Gefahr einer Kollision mit einem anderen der Objekte in dem Erkennungsbereich gegeben ist.
In einer Ausführungsform ist die erste Erkennungsvorrichtung eine Kamera und die zweite Erkennungsvorrichtung ein Radar.
In einer Ausführungsform sind die erste Erkennungsvorrichtung und die zweite Erkennungsvorrichtung mit wenigstens einer Infrastrukturkomponente verbunden, wobei die Infrastrukturkomponente eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Gebäude, einer Brücke, einer Parkstruktur und einer Trägerstruktur, ist.
Weitere mögliche Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung sind der nachstehend bereitgestellten ausführlichen Beschreibung zu entnehmen. Es sollte sich verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die konkreten Beispiele zwar die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, aber lediglich zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
Figurenliste
Ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. Es zeigt:

1 eine Abbildung eines ersten Beispiels eines optimierten infrastrukturbasierten Warnsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 eine Abbildung eines zweiten Beispiels eines optimierten infrastrukturbasierten Warnsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
3 eine perspektivische Ansicht mehrerer Teile eines optimierten infrastrukturbasierten Warnsystems, das in einer einzigen Komponente integriert ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist ihrem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken.
Die vorliegende Erfindung ist ein System zum Erkennen von Objekten unter Verwendung verschiedener Arten von Erkennungsvorrichtungen, bei dem der Betrieb der Erkennungsvorrichtungen optimiert wird. Das System wird als Teil einer intelligenten Kreuzung oder intelligenten Straße verwendet und wird zum Bereitstellen einer Warnung an verschiedene verletzbare Verkehrsteilnehmer (engl. Vulnerable Road Users, VRUs) und Fahrzeuge vor potenziellen Kollisionen verwendet. Eine Abbildung eines ersten Beispiels eines optimierten infrastrukturbasierten Warnsystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1, allgemein mit 10 bezeichnet, gezeigt. Es gibt auch mehrere VRUs, in der Abbildung allgemein mit 12 bezeichnet, die nahe einer Kreuzung, allgemein mit 14 bezeichnet, unterwegs sind. Konkreter gibt es zwei verletzbare Verkehrsteilnehmer 12A, 12B, die versuchen, die Kreuzung 14 an einem Übergang, allgemein mit 16 bezeichnet, zu überqueren. Ein erstes Fahrzeug 18A hat nahe dem Übergang 14 angehalten, und ein zweites Fahrzeug 18B bewegt sich in einer Richtung, die senkrecht zur Bewegungsrichtung jedes der VRUs 12A, 12B ist, auf die Kreuzung 16 zu.
Das Warnsystem 10 umfasst eine Art von Infrastrukturkomponente, die in dieser Ausführungsform ein Pfosten, allgemein mit 20 bezeichnet, ist, und mit dem Pfosten 20 sind eine erste Erkennungsvorrichtung 22A, eine zweite Erkennungsvorrichtung 22B, wenigstens eine Kommunikationsvorrichtung 24 und wenigstens eine Warnvorrichtung 26 verbunden. Zwar ist in dieser Ausführungsform die Infrastrukturkomponente der Pfosten 20, aber es liegt innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass das Warnsystem 10 eine beliebige andere Art von Infrastrukturkomponente, wie etwa ein Gebäude, eine Brücke, eine Parkstruktur, eine Trägerstruktur oder dergleichen, umfassen kann. In dieser Ausführungsform sind die Erkennungsvorrichtungen 22A, 22B, die Kommunikationsvorrichtung 24 und die Warnvorrichtung 26 in einer einzigen Komponente, allgemein mit 28 bezeichnet, integriert, die mit dem Pfosten 20 verbunden ist, aber es liegt innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass die Erkennungsvorrichtungen 22A, 22B, die Kommunikationsvorrichtung 24 und die Warnvorrichtung 26 separate Komponenten an unterschiedlichen Stellen sein können. Die Erkennungsvorrichtungen 22A, 22B in dieser Ausführungsform sind in der Lage, Objekte in einem Erkennungsbereich, allgemein mit 22C bezeichnet, zu erkennen. In einer Ausführungsform ist die erste Erkennungsvorrichtung 22A eine Kamera und die zweite Erkennungsvorrichtung 22B ein Radar. Sowohl die Kamera 22A als auch das Radar 22B sind in der Lage, Objekte in dem Erkennungsbereich 22C zu erkennen. Ebenfalls in dem Erkennungsbereich 22C angeordnet ist ein Marker 30, wobei der Marker 30 in einen dem Übergang 16 benachbarten Betonbereich eingebettet ist, so dass der Marker 30 sich zu ebener Erde befindet. In einer Ausführungsform ist der Marker 30 ein plattenförmiger Marker mit einem Schachbrettmuster. Es liegt jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass der Marker 30 eine beliebige Art von Marker mit einer einzigartigen und nirgends sonst auf der Kreuzung zu sehenden Gestaltung sein kann. Andere Ausführungsformen des Markers können - ohne darauf beschränkt zu sein - eine Abfolge schwarzer und weißer Linien, eine Art Strichcode oder ein Logo umfassen.
In dem in 1 gezeigten Beispiel versperrt das erste Fahrzeug 18A die Sicht jedes die Kreuzung 14 überquerenden VRU 12A, 12B, so dass jeder VRU 12A, 12B nicht in der Lage ist, das zweite Fahrzeug 18B, das sich der Kreuzung 14 nähert, zu sehen. Wenn jeder VRU 12A, 12B weiter über die Kreuzung 14 läuft, ohne sich des Bewegungspfads des zweiten Fahrzeugs 18B bewusst zu sein, kann das zweite Fahrzeug 18B mit einem der VRUs 12A, 12B kollidieren und diesen schwer verletzen oder töten. Das erfindungsgemäße System 10 umfasst jedoch die Kamera 22A und das Radar 22B, die jeweils in der Lage sind, ein Signal an die Kommunikationsvorrichtung 24 zu senden, das eine Angabe bezüglich der Position, Geschwindigkeit und Richtung eines beliebigen Objekts (entweder VRU oder Fahrzeug) in dem Erkennungsbereich 22A bereitstellt.
In 1 sind die Erkennungskamera 22A und das Radar 22B in der Lage, die Position sowie die Geschwindigkeit und Richtung jedes Fahrzeugs 18A, 18B und die Position, Geschwindigkeit und Richtung jedes VRU 12A, 12B zu erkennen. Wenn ein potenzielles Risiko einer Kollision zwischen dem zweiten Fahrzeug 18B und einem der VRUs 12A, 12B in dem Erkennungsbereich 22C durch die Kamera 22A und das Radar 22B erkannt wird, wird ein Signal an die Kommunikationsvorrichtung 24 gesendet, so dass die Kommunikationsvorrichtung 24 ein Signal an die Warnvorrichtung 26 sendet, um jeden VRU 12A, 12B zu warnen, dass eine potenzielle Gefahr einer Kollision mit dem Fahrzeug 18B gegeben ist. Die Warnvorrichtung 26 sendet dann eine Warnmeldung aus, bei der es sich beispielsweise um hörbare Töne, allgemein mit 28 bezeichnet, handelt, die jeden VRU 12A, 12B darauf hinweisen, dass beim Betreten des Übergangs 16 eine potenzielle Gefahr gegeben ist. Dies erlaubt es jedem VRU 12A, 12B, Maßnahmen zu ergreifen, um ein Betreten des Übergangs 16, bevor dies sicher möglich ist, zu vermeiden.
Das optimierte infrastrukturbasierte Warnsystem 10 der vorliegenden Erfindung kann mit beliebig gelegenen Kreuzungen verwendet werden. Einige Kreuzungen befinden sich in Gegenden, wo das Klima und die Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit von der Jahreszeit variieren. Beispielsweise können einige Kreuzungen sich in Gegenden befinden, wo raues Wetter auftreten kann, und das System 10 Regen, Schnee, Eis, Nebel oder Sonne ausgesetzt ist, sodass die Wirksamkeit der Kamera 22A eingeschränkt sein kann, während das Radar 22B dennoch in der Lage ist, Objekte in dem Erkennungsbereich 22C zu erkennen, weil das Radar 22B durch diese Bedingungen nicht negativ beeinflusst wird.
Das erfindungsgemäße System 10 umfasst eine Optimierungsfunktion. Um den Betrieb des Systems 10 zu optimieren umfasst die Optimierungsfunktion ein Bestimmen, ob es am besten ist, von der Kamera 22A erhaltene Informationen oder von dem Radar 22B erhaltene Informationen zu verwenden. Dies wird durch Verwenden des Markers 30 und Bestimmen, ob die Kamera 22A in der Lage ist, den Marker 30 zu erkennen, erreicht. Wenn die Kamera 22A in der Lage ist, den Marker 30 zu erkennen, werden von der Kamera 22A erhaltene Informationen (bezüglich der Position, Geschwindigkeit und Richtung jedes Fahrzeugs 18A,18B und der Position, Geschwindigkeit und Richtung jedes VRU 12) verwendet, um zu bestimmen, ob eine Warnmeldung nötig ist. Wenn jedoch die Kamera 22A aufgrund eines Einwirkens widriger Bedingungen, wie etwa Regen, Schnee, Eis, Nebel, Sonne usw., nicht in der Lage ist, den Marker 30 zu erkennen, werden von dem Radar 22B erhaltene Informationen (bezüglich der Position, Geschwindigkeit und Richtung jedes Fahrzeugs 18A,18B und der Position, Geschwindigkeit und Richtung jedes VRU 12) verwendet, um zu bestimmen, ob eine Warnmeldung nötig ist.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 2 gezeigt, wobei gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen. In dieser Ausführungsform umfasst die Kreuzung 14 jedoch zusätzliche Pfosten 20A, 20B, 20C und zusätzliche Marker 30A, 30B, 30C und jeder Pfosten 20, 20A, 20B, 20C umfasst eine entsprechende Komponente 28 mit einer Kamera 22A, einem Radar 22B, einer Kommunikationsvorrichtung 24 und einer Warnvorrichtung 26. In dieser Ausführungsform erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob jede Kamera 22A in der Lage ist, einen oder mehrere der Marker 30, 30A, 30B, 30C zu erkennen. Wenn beispielsweise die Kamera 22A der Komponente 28, die an dem Pfosten 20 angebaut ist, nicht in der Lage ist, einen oder mehrere der Marker 30, 30A, 30B, 30C zu erkennen, werden die von dem Radar 22B erhaltenen Informationen verwendet. Dieser Prozess wird für jede Kamera 22A, die Teil der an einem entsprechenden Pfosten 20A, 20B, 20C angebauten Komponente 20 ist, wiederholt, so dass die genauesten Informationen bezüglich jedes Fahrzeugs 18A,18B und VRU 12 erhalten werden können.
Damit die Kamera 22A verwendet wird, um Informationen bereitzustellen, muss die Kamera 22A in der Lage sein, wenigstens einen der Marker 30, 30A, 30B, 30C zu erkennen. Herrschen Bedingungen, bei denen die Kamera 22A versperrt ist, wie etwa infolge eines Einwirkens von Schnee und Eis, kann es Situationen geben, in denen der Schnee oder das Eis nur einen Teil der Sicht der Kamera 22A versperren, so dass die Kamera 22A möglicherweise nur in der Lage ist, einen der Marker 30, 30A, 30B, 30C zu erkennen, und daher möglicherweise nicht in der Lage ist, alle Objekte in dem Erkennungsbereich 22C zu erkennen. Wenn es dazu kommt, können alle nicht mittels der Kamera 22A erhältlichen Informationen mittels des Radars 22B erhalten werden. Dieser Prozess kann wiederholt werden, um zu bestimmen, welche Kamera 22A in der Lage ist, einen oder mehrere der Marker 30, 30A, 30B, 30C zu erkennen, und die kombinierten Informationen von jeder Kamera 22A und jedem Radar 22B können verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Warnmeldung nötig ist.
In den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist der Marker 30 zu ebener Erde gezeigt. Eine Anordnung des Markers 30 zu ebener Erde erlaubt extrinsische Kalibrierungen der Kamera 22A. Es liegt jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass der Marker 30 oder zusätzliche Marker sich auch an anderen Stellen befinden können, auch so, dass die Kamera 22A verwendet werden kann, um Objekte in anderen Erkennungsbereichen zu erkennen. Ferner können zusätzliche Kameras an unterschiedlichen Stellen vorhanden sein, die verwendet werden können, um verschiedene Objekte in einem oder mehreren Erkennungsbereichen zu erkennen, und mit unterschiedlichen Markern verwendet werden, um den Betrieb jeder Kamera zu optimieren. Es können auch zusätzliche Radare vorhanden sein, die verwendet werden können, wenn die Wirksamkeit einer oder mehrerer der Kameras aufgrund der oben genannten Bedingungen eingeschränkt ist.
Außerdem wird in einigen Ausführungsformen das Radar 22B deaktiviert, wenn die Kamera 22A verwendet wird, um Objekte in dem Erkennungsbereich 22C zu erkennen, und die Kamera 22A wird deaktiviert, wenn das Radar 22B verwendet wird, um Objekte in dem Erkennungsbereich 22C zu erkennen. Dies verbessert die Energieeffizienz des Systems 10. In anderen Ausführungsformen können die Kamera 22A und das Radar 22B gleichzeitig verwendet werden, um eine Redundanz beim Erkennen von Objekten in dem Erkennungsbereich 22C bereitzustellen, falls die Kamera 22A plötzlich nicht in der Lage ist, Objekte in dem Erkennungsbereich 22C zu erkennen. Der Kommunikationsvorrichtung 24 werden also dennoch - durch das Radar 22B - Informationen in Bezug auf Objekte in dem Erkennungsbereich 22C bereitgestellt, sodass die Funktionsfähigkeit des Systems 10 insgesamt aufrechterhalten wird.
In einer Ausführungsform ist die Kommunikationsvorrichtung 24 eine Vorrichtung für zweckgebundene Nahbereichskommunikation (engl. Dedicated Short Range Communication, DSRC) 24, aber es liegt innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass andere Arten von Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden können.
In alternativen Ausführungsformen kann die Warnvorrichtung 26 statt Teil der Komponente zu sein, in ein oder mehrere Mobiltelefone, Tablets oder eine andere Rechenvorrichtung, die zur Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung 24 imstande ist, integriert sein, wobei die Rechenvorrichtung von einem der VRUs 12A, 12B verwendet wird. Die Warnvorrichtung 26 kann eine visuelle Meldung, wie etwa eine Warnung auf einem Bildschirm der Rechenvorrichtung, einen hörbaren Ton, der von der Rechenvorrichtung erzeugt wird, oder eine haptische Warnung, bei der die Rechenvorrichtung vibriert, bereitstellen, um einen der VRUs 12A, 12B darauf hinzuweisen, dass eine Gefahr einer Kollision mit einem der Fahrzeuge 18A, 18B gegeben ist.
Zwar wird in den obigen Ausführungsformen das Radar 22B beschrieben, aber es liegt innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass andere Arten von Erkennungsvorrichtungen verwendet werden können, wenn der Betrieb der Kamera 22A beeinträchtigt ist. Andere Arten von Erkennungsvorrichtungen können inbegriffen sein, wie etwa - ohne darauf beschränkt zu sein - LIDAR (Light Imaging, Detection, and Ranging), LADAR (Laser Imaging, Detection, and Ranging), andere Arten von Radar, Ultraschall oder Sonar.
Die Beschreibung der Erfindung ist ihrem Wesen nach lediglich beispielhaft und somit sollen Abwandlungen, die nicht vom Kerngedanken der Erfindung abweichen, innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen. Solche Abwandlungen gelten nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung.

Claims

Vorrichtung, umfassend: ein infrastrukturbasiertes Warnsystem, umfassend: eine erste Erkennungsvorrichtung; einen Erkennungsbereich, wobei die erste Erkennungsvorrichtung zum Erkennen der Position, Geschwindigkeit und/oder Richtung jedes einer Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich betriebsfähig ist; eine zweite Erkennungsvorrichtung, die zum Erkennen der Position, Geschwindigkeit und/oder Richtung jedes der Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich betriebsfähig ist; wenigstens einen Marker, der sich innerhalb des Erkennungsbereichs befindet, wobei die erste Erkennungsvorrichtung zum Erkennen des Markers betriebsfähig ist; eine Optimierungsfunktion, wobei die Optimierungsfunktion ein Verwenden von durch die zweite Erkennungsvorrichtung erhaltenen Informationen umfasst, wenn die erste Erkennungsvorrichtung nicht in der Lage ist, den wenigstens einen Marker zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Marker sich zu ebener Erde befindet und die erste Erkennungsvorrichtung unter Verwendung des wenigstens einen Markers kalibriert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste Kommunikationsvorrichtung in elektrischer Verbindung mit der ersten Erkennungsvorrichtung und der zweiten Erkennungsvorrichtung; und wobei die erste Kommunikationsvorrichtung Informationen von der ersten Erkennungsvorrichtung verwendet, wenn die erste Erkennungsvorrichtung in der Lage ist, den Marker zu erkennen, und die erste Kommunikationsvorrichtung Informationen von der zweiten Erkennungsvorrichtung verwendet, wenn die erste Erkennungsvorrichtung nicht in der Lage ist, den Marker zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Warnvorrichtung in elektrischer Verbindung mit der ersten Kommu n ikationsvorrichtu ng; wobei die erste Kommunikationsvorrichtung die Warnvorrichtung anweist, ein Warnsignal basierend auf von der ersten Erkennungsvorrichtung empfangenen Informationen zu erzeugen, wenn die erste Erkennungsvorrichtung in der Lage ist, den Marker zu erkennen, und die erste Kommunikationsvorrichtung die Warnvorrichtung anweist, das Warnsignal basierend auf von der zweiten Erkennungsvorrichtung empfangenen Informationen zu erzeugen, wenn die erste Erkennungsvorrichtung nicht in der Lage ist, den Marker zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei eines der Mehrzahl von Objekten ferner wenigstens ein Fahrzeug umfasst, wobei die Warnvorrichtung das Warnsignal erzeugt und das Warnsignal hin zu dem wenigstens einen Fahrzeug richtet, wenn eine Gefahr einer Kollision mit einem anderen der Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich gegeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei eines der Mehrzahl von Objekten ferner wenigstens einen verletzbaren Verkehrsteilnehmer umfasst, wobei die Warnvorrichtung das Warnsignal erzeugt und das Warnsignal hin zu dem wenigstens einen verletzbaren Verkehrsteilnehmer richtet, wenn eine Gefahr einer Kollision mit einem anderen der Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich gegeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner wenigstens eine Infrastrukturkomponente umfasst, wobei die erste Erkennungsvorrichtung und die zweite Erkennungsvorrichtung mit der wenigstens einen Infrastrukturkomponente verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die wenigstens eine Infrastrukturkomponente eine, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Gebäude, einer Brücke, einer Parkstruktur und einer Trägerstruktur, ist.
Verfahren zur Optimierung eines infrastrukturbasierten Warnsystems, das folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer Kamera; Bereitstellen eines Erkennungsbereichs; Bereitstellen wenigstens eines Radars; Bereitstellen wenigstens eines Markers, der sich innerhalb des Erkennungsbereichs befindet; Erkennen der Position, Geschwindigkeit und/oder Richtung jedes einer Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich mit der Kamera; Erkennen der Position, Geschwindigkeit und/oder Richtung jedes einer Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich mit dem wenigstens einen Radar; Erkennen des Markers mit der Kamera; Erzeugen einer Warnung unter Verwendung von durch das wenigstens eine Radar erhaltenen Informationen, wenn die Kamera nicht in der Lage ist, den wenigstens einen Marker zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner folgende Schritte umfasst: Bereitstellen des wenigstens einen Markers, so dass er sich zu ebener Erde befindet; Kalibrieren der Kamera unter Verwendung des wenigstens einen Markers.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer ersten Kommunikationsvorrichtung, die in elektrischer Verbindung mit der Kamera und dem wenigstens einen Radar steht und in der Lage ist, Informationen von beiden zu verarbeiten; Verarbeiten von Informationen, die von der Kamera an die erste Kommunikationsvorrichtung gesendet werden, wenn die Kamera in der Lage ist, den Marker zu erkennen; Verarbeiten von Informationen von dem wenigstens einen Radar, wenn die Kamera nicht in der Lage ist, den Marker zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer Warnvorrichtung in elektrischer Verbindung mit der ersten Kommunikationsvorrichtung, sodass die erste Kommunikationsvorrichtung in der Lage ist, die Warnvorrichtung anzuweisen, ein Warnsignal zu erzeugen; Anweisen der Warnvorrichtung, ein Warnsignal basierend auf von der Kamera empfangenen Informationen zu erzeugen, wenn die Kamera in der Lage ist, den Marker zu erkennen; Anweisen der Warnvorrichtung, das Warnsignal basierend auf von dem wenigstens einen Radar empfangenen Informationen zu erzeugen, wenn die Kamera nicht in der Lage ist, den Marker zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner folgende Schritte umfasst: Feststellen, dass eines der Mehrzahl von Objekten wenigstens ein Fahrzeug ist; Erzeugen des Warnsignals mit der Warnvorrichtung; Richten des Warnsignals hin zu dem wenigstens einen Fahrzeug, wenn eine Gefahr einer Kollision mit einem anderen der Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich gegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner folgende Schritte umfasst: Feststellen, dass eines der Mehrzahl von Objekten wenigstens ein verletzbarer Verkehrsteilnehmer ist; Erzeugen des Warnsignals mit der Warnvorrichtung; Richten des Warnsignals hin zu dem wenigstens einen verletzbaren Verkehrsteilnehmer, wenn eine Gefahr einer Kollision mit einem anderen der Mehrzahl von Objekten in dem Erkennungsbereich gegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner den Schritt eines Bereitstellens wenigstens einer Infrastrukturkomponente, so dass die Kamera und das wenigstens eine Radar mit der wenigstens einen Infrastrukturkomponente verbunden sind, umfasst.