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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR RECOGNISING MARKED HAZARD AREAS AND/OR CONSTRUCTION AREAS IN THE REGION OF CARRIAGEWAYS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/063688
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for recognising marked hazard areas and/or construction areas in the region of carriageways, in which method by means of at least one environment sensor the objects indicating hazard areas and/or construction areas are detected. According to the invention a traffic light system is detected by means of the environment sensor, the positional data of the traffic light system is determined, an environment scenario in respect of the environment structure is determined from the environment data detected by the environment sensor and is compared with a reference model of the environment scenario. If said reference model indicates no traffic light system or indicates a traffic light system having positional data differing from the positional data of the detected traffic light system, a conclusion is drawn about a traffic light system identifying a hazard and/or a construction area.

Inventors:
HEGEMANN STEFAN (DE)
KOMAR MATTHIAS (DE)
LÜKE STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2013/200034
Publication Date:
May 01, 2014
Filing Date:
July 10, 2013
Export Citation:
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Assignee:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC (DE)
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
International Classes:
G01S13/931
Foreign References:
JP2009128356A2009-06-11
DE102004003848A12005-08-11
DE102004003848A12005-08-11
Attorney, Agent or Firm:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zur Erkennung von gekennzeichneten Gefahr- und/oder Baustellen im Bereich von Fahrbahnen, bei dem mittels wenigstens eines Umfeldsensors die Gefahr- und/oder Baustellen anzeigenden Objekte erkannt werden, dadurch gekennzeichnet, dass

- mittels des Umfeldsensors eine Ampelanlage erkannt wird,

- die Positionsdaten der Ampelanlage bestimmt wird,

- aus den von dem Umfeldsensor erfassten Umfelddaten ein Umfeldszenarium hinsichtlich der Umgebungsstruktur bestimmt und mit einem Referenzmodell des Umfeldszenariums verglichen wird, und

- falls dieses Referenzmodell keine Ampelanlage anzeigt oder eine Ampelanlage mit von den Positionsdaten der erkannten Ampelanlage abweichenden Positionsdaten anzeigt, auf eine Gefahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampel¬ anlage geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzmodell mittels navigationsbasierten Informationen erstellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung einer eine Ge¬ fahr- und/oder Baustelle kenzeichnende Ampelanlage eine Objektklassifizierung hinsichtlich baustellenspezifischer und/oder gefahrstellenspezifischer Merkmale der Ampelanlage durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzmodell aus in ei- ner Navigationsdatenbank abgelegten digitalen Kartendaten eines Verkehrswegenetzes erzeugt wird, wobei die digitalen Kartendaten Baustelleninformationen aufweisen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Umfeldsensors erfassten Informationen über den Verlauf der Fahrspur und/oder erkannten Fahrspurinformationen als Indikator für das Vorliegen einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampelanlage verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Umfeldsensors erfassten Informationen über erkannte Verkehrszeichen als Indikator für das Vorliegen einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampelanlage verwendet werden.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass als Umfeldsensor ein Kamera¬ system vorgesehen ist.

Fahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 7.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von gekennzeichneten Gefahr- und/oder Baustellen im Bereich von Fahrbahnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von gekennzeichneten Gefahr- und/oder Baustellen im Bereich von Fahrbahnen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.

Aus der gattungsbildenden DE 10 2004 003 848 AI ist ein solches Verfahren bekannt, bei dem zur Erkennung von gekennzeichneten Gefahr- und/oder Baustellen im Bereich von Fahr- bahnen Abstandsbilder eines Erfassungsbereichs eines an einem Fahrzeug angeordneten Sensors für elektromagnetische Strah ¬ lung, insbesondere eines Laserscanners verwendet werden, der ¬ art dass in diesen Abstandsbildern nach Kennzeichen für gekennzeichnete Gefahr- und/oder Baustellen gesucht wird. Zur Erkennung solcher Kennzeichen für gekennzeichnete Gefahr- und/oder Baustellen werden bekannte Verfahren der Objekterkennung und/oder -Verfolgung verwendet. Diese Kennzeichen können durch entsprechende Vorgaben der Straßenverwaltung bzw. gesetzliche Vorgaben, in Deutschland beispielsweise die Straßenverkehrsordnung, vorgegeben sein und können beispielsweise Markierungen auf einer Fahrbahn, Barrieren, Pylonen oder Baken darstellen, wobei die letztgenannten Gegenständen meist nur provisorisch zur Kennzeichnung eines provisorisch geänderten Fahrspurverlaufs aufgestellt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Er ¬ findung ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine verbesserte Erkennung von Baustellensituati- onen sowohl in Urbanen als auch in ländlichen Umgebungsszenarien möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma- len des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren zur Erkennung von gekennzeichneten Gefahr- und/oder Baustellen im Bereich von Fahrbahnen, bei dem mittels wenigstens eines Umfeldsensors die Gefahr- und/oder Baustellen anzeigenden Objekte erkannt werden, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass

- mittels des Umfeldsensors eine Ampelanlage erkannt wird,

- die Positionsdaten der Ampelanlage bestimmt wird,

- aus den von dem Umfeldsensor erfassten Umfelddaten ein Umfeldszenarium hinsichtlich der Umgebungsstruktur bestimmt und mit einem Referenzmodell des Umfeldszenariums verglichen wird, und

- falls dieses Referenzmodell keine Ampelanlage anzeigt oder eine Ampelanlage mit von den Positionsdaten der erkannten Am- pelanlage abweichenden Positionsdaten anzeigt, auf eine Ge ¬ fahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampelanlage geschlos ¬ sen wird.

Diese Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Positi- on einer Ampelanlage (in den deutschen Richtlinien als Lichtsignalanlage bezeichnet) als Indikator für eine Gefahrstelle und/oder für eine Baustelle verwendet werden kann, wenn deren Position in dem erfasstem und ausgewerteten Umfeldszenarium von einer in einem solchen Umfeldszenarium erwarteten Positi- on einer Ampelanlage abweicht.

Ampelanlagen werden zum einen stationär an Kreuzungen und Einmündungen an bestimmten Positionen eingesetzt und zum an- deren als mobile Anlagen an Engstellen, wie zum Bsp. Baustellen aufgestellt. Die Positionen für Ampelanlagen für eine Umgebungsstruktur mit bspw. einer Kreuzung oder einer Einmündung sind bekannt, d. h. sind in dem Referenzmodell des

Umfeldszenariums abgebildet. Damit kann anhand der erfassten Umgebungsstruktur, bspw. eine Kreuzung, die Position für eine erwartete Ampelanlage aus dem Referenzmodell bestimmt werden und diese Position mit einer tatsächlich detektierten Ampelanlage verglichen werden. Unterscheiden sich diese Positions- daten, kann bei der detektierten Ampelanlage mit großer Wahrscheinlichkeit von einer Baustellenampel oder einer eine Ge ¬ fahrstelle anzeigende Ampelanlage ausgegangen werden. Auch in dem Fall, wenn das Referenzmodell keine Ampelanlage anzeigt, kann bei der detektierten Ampelanlage mit großer Wahrschein- lichkeit von einer Baustellenampel oder einer eine Gefahr ¬ stelle anzeigende Ampelanlage ausgegangen werden.

In Ausgestaltung der Erfindung wird das Referenzmodell mittels navigationsbasierten Informationen erstellt. Da in heu- ten Fahrzeugen in der Regel bereits ein Navigationssystem vorhanden ist, kann das erfindungsgemäßen Verfahren kostengünstig realisiert werden.

Um die Erkennungssicherheit zu verbessern, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zur Erkennung einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kenzeichnende Ampelanlage eine Objektklassifizierung hinsichtlich baustellenspezifischer und/oder gefahrstellenspezifischer Merkmale der Ampelanlage durchgeführt wird. Da solche Ampelanlagen als mobile Anlagen aufgestellt werden, müssen diese mit einer ei ¬ genen Stromversorgung, also bspw. mit einer Batterie oder einem Photovoltaik-Paneel ausgestattet werden. Eine Batterie wird in der Regel in einem im Bereich des Ampelfußes sich be- findenden Batteriekasten untergebracht, das Photovoltaik- Paneel ist in der Regel oberhalb der Signalleuchten dachförmig angeordnet. Damit können diese Merkmale, welche die

Stromversorgung der Ampelanlage betreffen, als baustellenspe- zifische und/oder gefahrstellenspezifische Merkmale einer Am ¬ pelanlage klassifiziert und mittels einer Objekterkennungs ¬ software erkannt werden.

Weiterhin wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Referenzmodell aus in einer Navigationsdatenbank abgelegten digitalen Kartendaten eines Verkehrswegenetzes erzeugt, wobei die digitalen Kartendaten Baustelleninformationen aufweisen. Solche Kartendaten können bereits in einem Infotainment-System des Fahrzeugs abgelegt sein oder auch über Online-Dienste mittels einer Kommunikationsverbindung in das Fahrzeug übertragen werden. Damit wird eine besonders ho ¬ he Erkennungssicherheit gewährleistet.

Eine weitere Verbesserung der Erkennungssicherheit hinsicht- lieh einer Gefahrstelle und/oder Baustelle kann durch Fusion unterschiedlicher, in dem Fahrzeug vorhandenen Erkennungssysteme erreicht werden, indem gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die mittels des Umfeldsensors erfassten Informationen über den Verlauf der Fahrspur und/oder erkannten Fahrspurin- formationen als Indikator für das Vorliegen einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampelanlage verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können auch die mittels des Umfeldsensors erfassten Informationen über erkannte Verkehrszeichen als Indikation für eine solche Ampelanlage ver- wendet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst als Umfeldsensor ein Kamerasystem sowie die zugehörige Hardware, wie bspw. Auswerte- und Objekterken ¬ nungssysteme. Eine solche Vorrichtung eignet sich zur Verwen ¬ dung in einem Fahrzeug, wie bspw. einem Kraft- Hybrid- oder Elektrofahrzeug .

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das bei ¬ gefügte Ablaufdiagramm gemäß Figur 1 näher erläutert.

Das anhand von Figur 1 als Ausführungsbeispiel beschriebene Verfahren zur Erkennung von gekennzeichneten Gefahr- und/oder Baustellen im Bereich von Fahrbahnen wird mittels einer in einem Fahrzeug installierten Vorrichtung durchgeführt, welche als Umgebungssensor entweder eine Mono- oder Stereokamera aufweist, deren Sensorsignale zur Auswertung einer Auswerte- und Objekterkennungseinheit zugeführt werden. Zusätzlich kön ¬ nen auch weitere Umgebungssensoren, wie bspw. Radarsensor eingesetzt werden.

Nach dem Start (Verfahrensschritt Sl) wird mittels des Umge- bungssensors die Fahrzeugumgebung, d. h. die im Erfassungsbe ¬ reich des Umgebungssensors liegende Umgebung gemäß einem Ver ¬ fahrensschritt S2 erfasst und ausgewertet. Falls gemäß einem nachfolgenden Verfahrensschritt S3 eine Ampelanlage erkannt wird, wird in einem weiteren Verfahrensschritt S4 deren Posi- tionsdaten bestimmt, andernfalls, wenn keine Ampelanlage er ¬ kannt wird, erfolgt ein Rücksprung auf Verfahrensschritt S2.

In einem weiteren Verfahrensschritt S5 wird eine Klassifizie ¬ rung des Umfeldszenariums sowie die Bestimmung eines Refe- renzmodells durchgeführt. Das von dem Umgebungssensor erfass- te Umfeldszenarium wird hinsichtlich der Umgebungsstruktur, ob also beispielsweise eine Kreuzung oder eine Einmündung vorliegt, oder lediglich ein weiterführender Straßenabschnitt oder Fahrbahnabschnitt erkannt wurde, klassifiziert. Entspre ¬ chend dieser Klassifizierung des Umfeldszenariums erfolgt die Bestimmung bzw. Auswahl eines Referenzmodells, welches dieses Umfeldszenarium abbildet. Entsprechende Referenzmodelle kön- nen beispielsweise in einem Speicher der Auswerte- und Ob ¬ jekterkennungseinheit abgelegt sein.

Solche Referenzmodelle können mittels navigationsbasierten Informationen erstellt werden, wobei diese Informationen bei- spielsweise von einem Navigationssystem des Fahrzeugs stammen. Ferner ist es auch möglich, das Referenzmodell aus in einer Navigationsdatenbank abgelegten digitalen Kartendaten eines Verkehrswegenetzes zu erzeugen, wobei die digitalen Kartendaten Baustelleninformationen aufweisen. Solche Karten- daten können bereits in einem Infotainment-System des Fahrzeugs abgelegt sein oder auch über Online-Dienste mittels ei ¬ ner drahtlosen Kommunikationsverbindung in das Fahrzeug übertragen werden. Mit dem Verfahrensschritt S6 wird geprüft, ob das Referenzmo ¬ dell eine Ampelanlage anzeigt. Zeigt nun das gemäß Verfah ¬ rensschritt S5 bestimmte Referenzmodell keine Ampelanlage, kann mit großer Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass die mit Verfahrensschritt S3 erkannte Ampelanlage gemäß Verfahrensschritt S9 eine Baustellenampel oder eine Gefahr ¬ stelle anzeigende Ampelanlage darstellt. Mit dem nachfolgen ¬ den Verfahrensschritt S10 ist das Verfahren beendet bzw. es erfolgt ein Rücksprung auf Verfahrensschritt S2. Im anderen Fall, wenn das Referenzmodell eine Ampelanlage an ¬ zeigt, wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt S7 die Positionsdaten der Ampelanlage aus dem Referenzmodell mit den Positionsdaten der im Verfahrensschritt S3 detektierten Ampelanlage verglichen.

Wird in einem weiteren nachfolgenden Verfahrensschritt S8 ei- ne Übereinstimmung festgestellt, wird davon ausgegangen, dass eine der Umgebungsstruktur entsprechende Ampelanlage, also bspw. eine Ampel an einer Kreuzung und keine Baustellenampel oder eine Gefahrstelle anzeigende Ampelanlage vorliegt. Daher erfolgt ein Rücksprung auf den Verfahrensschritt S2.

Wird dagegen keine Übereinstimmung der Positionsdaten festgestellt, bedeutet dies, dass die mit Verfahrensschritt S3 de- tektierte Ampelanlage keine der Umgebungsstruktur entspre ¬ chende Ampelanlage darstellt und daher gemäß Verfahrens- schritt S9 mit großer Wahrscheinlichkeit von einer Baustel ¬ lenampel oder einer eine Gefahrstelle anzeigende Ampelanlage auszugehen ist. Mit dem nachfolgenden Verfahrensschritt S10 ist das Verfahren beendet bzw. es erfolgt ein Rücksprung auf Verfahrensschritt S2.

Dieses beschriebene Verfahren kann dahingehend verbessert werden, dass zur Erkennung einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kenzeichnende Ampelanlage eine Objektklassifizierung hinsichtlich baustellenspezifischer und/oder gefahrstellen- spezifischer Merkmale der Ampelanlage durchgeführt wird. Da solche Ampelanlagen als mobile Anlagen aufgestellt werden, müssen diese mit einer eigenen Stromversorgung, also bspw. mit einer Batterie oder einem Photovoltaik-Paneel ausgestat ¬ tet werden. Eine Batterie wird in der Regel in einem im Be- reich des Ampelfußes sich befindenden Batteriekasten untergebracht, das Photovoltaik-Paneel ist in der Regel oberhalb der Signalleuchten dachförmig angeordnet. Damit können diese Merkmale, welche die Stromversorgung der Ampelanlage betref- fen, als baustellenspezifische und/oder gefahrstellenspezifi- sche Merkmale einer Ampelanlage klassifiziert und mittels ei ¬ ner Objekterkennungssoftware erkannt werden. Eine weitere Verbesserung des beschriebenen Verfahrens zur

Verbesserung der Erkennungssicherheit hinsichtlich der Erkennung einer Gefahrstelle und/oder Baustelle kann durch Fusion unterschiedlicher, in dem Fahrzeug vorhandenen Erkennungssysteme erreicht werden, indem die mittels des Umfeldsensors erfassten Informationen über den Verlauf der Fahrspur

und/oder erkannten Fahrspurinformationen als Indikator für das Vorliegen einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampelanlage verwendet werden. Die Fahrspurinforma ¬ tion kann bspw. die Farbe der Spurmarkierung beinhalten. Al- ternativ oder zusätzlich können auch die mittels des

Umfeldsensors erfassten Informationen über erkannte Verkehrs ¬ zeichen als Indikator für das Vorliegen einer eine Gefahr- und/oder Baustelle kennzeichnende Ampelanlage verwendet wer ¬ den .