DE-102020127205-B4 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR AMPELPOSITIONIERUNG UND -KARTIERUNG UNTER VERWENDUNG VON DURCH MENSCHENMENGEN (CROWD-SENSED) ERFASSTEN DATEN

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Abstract

Ein Verfahren zur Lokalisierung einer Ampel (202) bei einem Träger-Fahrzeug (10), umfassend: Gewinnen von Bilddaten an einer Kreuzung, die die Ampel (202) an einem Sonden-Fahrzeug (204) einschließt, wenn sich das Sonden-Fahrzeug (204) an der Kreuzung befindet; Identifizieren der Ampel (202) in der Kreuzung aus den Bilddaten; Erstellen, an einem entfernten Prozessor (206), eines beobachteten Knotens in einer digitalen Karte (220), der der Ampel (202) entspricht; Aktualisieren, am entfernten Prozessor (206), einer kartierten Position eines kartierten Knotens innerhalb der digitalen Karte (220) auf der Grundlage einer beobachteten Position des beobachteten Knotens, wobei die kartierte Position des kartierten Knotens und die beobachtete Position des beobachteten Knotens durch dreidimensionale Koordinaten innerhalb der digitalen Karte (220) angezeigt werden; und Lokalisieren der Ampel (202) bei dem Träger-Fahrzeug (10) unter Verwendung des kartierten Knotens der digitalen Karte (220), wenn sich das Träger-Fahrzeug (10) an der Kreuzung befindet.

Inventors

Bo Yu
Ashok Yendluri
Donald K. Grimm
Fan Bai
Jonathan Wilson
Quan Zhang

Assignees

GM Global Technology Operations LLC

Dates

Publication Date: 20260507
Application Date: 20201015
Priority Date: 20191126

Claims (10)

Ein Verfahren zur Lokalisierung einer Ampel (202) bei einem Träger-Fahrzeug (10), umfassend: Gewinnen von Bilddaten an einer Kreuzung, die die Ampel (202) an einem Sonden-Fahrzeug (204) einschließt, wenn sich das Sonden-Fahrzeug (204) an der Kreuzung befindet; Identifizieren der Ampel (202) in der Kreuzung aus den Bilddaten; Erstellen, an einem entfernten Prozessor (206), eines beobachteten Knotens in einer digitalen Karte (220), der der Ampel (202) entspricht; Aktualisieren, am entfernten Prozessor (206), einer kartierten Position eines kartierten Knotens innerhalb der digitalen Karte (220) auf der Grundlage einer beobachteten Position des beobachteten Knotens, wobei die kartierte Position des kartierten Knotens und die beobachtete Position des beobachteten Knotens durch dreidimensionale Koordinaten innerhalb der digitalen Karte (220) angezeigt werden; und Lokalisieren der Ampel (202) bei dem Träger-Fahrzeug (10) unter Verwendung des kartierten Knotens der digitalen Karte (220), wenn sich das Träger-Fahrzeug (10) an der Kreuzung befindet.
Das Verfahren nach Anspruch 1 , ferner umfassend die Verwendung des kartierten Knotens der digitalen Karte (220) zur Lokalisierung der Ampel (202) innerhalb von Bilddaten der Kreuzung, die beim Träger-Fahrzeug (10) erhalten wurden.
Das Verfahren nach Anspruch 1 , ferner umfassend das Zuweisen eines Nutzwertes des kartierten Knotens in der digitalen Karte (220), wobei der Nutzwert mit einer Anzahl von Beobachtungen innerhalb einer ausgewählten Zeitperiode zunimmt.
Das Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner die Bestimmung eines Standorts des Träger-Fahrzeugs (10) aus einer Beobachtung der Ampel (202) bei dem Träger-Fahrzeug (10) und der kartierten Position des kartierten Knotens innerhalb der digitalen Karte (220) umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner das Hinzufügen eines neuen kartierten Knotens zur digitalen Karte (220) umfasst, um die Ampel (202) darzustellen, wenn der beobachtete Knoten, der der Ampel (202) zugeordnet ist, sich nicht mit dem kartierten Knoten paart.
Ein System zur Lokalisierung einer Ampel (202) bei einem Träger-Fahrzeug (10), umfassend: mindestens ein Sonden-Fahrzeug (204), das so eingerichtet ist, dass es Bilddaten über eine Kreuzung erhält, die die Ampel (202) einschließt, wenn sich das Sonden-Fahrzeug (204) an der Kreuzung befindet, und dass es die Ampel (202) in der Kreuzung aus den Bilddaten identifiziert; und einen entfernten Prozessor (206), der eingerichtet ist zum: Erstellen eines beobachteten Knotens in einer digitalen Karte (220), der der Ampel (202) entspricht; und Aktualisieren einer kartierten Position eines kartierten Knotens innerhalb der digitalen Karte (220) auf der Grundlage einer beobachteten Position des beobachteten Knotens, wobei die kartierte Position des kartierten Knotens und die beobachtete Position des beobachteten Knotens durch dreidimensionale Koordinaten innerhalb der digitalen Karte (220) angezeigt werden; und wobei das Träger-Fahrzeug (10) den kartierten Knoten der digitalen Karte (220) verwendet, um die Ampel (202) zu lokalisieren, wenn sich das Träger-Fahrzeug (10) an der Kreuzung befindet.
Das System nach Anspruch 6 , wobei das Träger-Fahrzeug (10) den kartierten Knoten der digitalen Karte (220) verwendet, um die Ampel (202) innerhalb der Bilddaten der Kreuzung zu lokalisieren, die beim Träger-Fahrzeug (10) erhalten wurden.
Das System nach Anspruch 6 , wobei der entfernte Prozessor (206) ferner so eingerichtet ist, dass er einen Nutzwert des kartierten Knotens in der digitalen Karte (220) zuweist, wobei der Nutzwert mit einer Anzahl von Beobachtungen innerhalb einer ausgewählten Zeitspanne zunimmt.
Das System nach Anspruch 6 , wobei das Träger-Fahrzeug (10) so eingerichtet ist, dass es seinen Standort aus einer Beobachtung der Ampel (202) am Träger-Fahrzeug (10) und der kartierten Position des kartierten Knotens innerhalb der digitalen Karte (220) bestimmt.
Das System nach Anspruch 6 , wobei der entfernte Prozessor (206) ferner so eingerichtet ist, dass er einen neuen kartierten Knoten zur digitalen Karte (220) hinzufügt, um die Ampel (202) darzustellen, wenn der beobachtete Knoten, der der Ampel (202) zugeordnet ist, sich nicht mit dem kartierten Knoten paart.

Description

EINLEITUNG Die Offenbarung des Gegenstands bezieht sich auf die Bestimmung des Standorts oder der Position einer Ampel unter Verwendung von Sensoren eines Fahrzeugs und insbesondere auf die Verwendung von Daten aus der Menge der Daten bezüglich des Standorts der Ampel, um den Berechnungsaufwand am Fahrzeug für die Lokalisierung der Ampel zu verringern. Wenn ein autonomes oder halbautonomes Fahrzeug an eine Kreuzung kommt, wird erwartet, dass es die Verkehrsregeln der Kreuzung beachtet, wie z.B. Anhalten bei roter Ampel, Abbremsen bei gelber Ampel usw. Bei einem Verfahren der Ampelerkennung erhält das Fahrzeug zunächst ein Bild der Kreuzung und lokalisiert die Ampel innerhalb des Bildes mit Hilfe verschiedener Rechenverfahren. Diese Rechenverfahren können sehr zeitaufwändig und rechenintensiv sein. Gleichzeitig ist es notwendig, eine Ampel und ihren Zustand in der Zeit zu erkennen, die das Fahrzeug benötigt, um die Kreuzung zu erreichen. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein System bereitzustellen, das den Zeit- und Rechenaufwand am autonomen Fahrzeug reduziert, um den Standort einer Ampel und ihren aktuellen Zustand zu identifizieren. DE 10 2018 007 962 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung von Ampelpositionen, wobei von einer Mehrzahl von Flottenfahrzeugen eine Verkehrsszene auf einer Ampelkreuzung mittels einer Kamera erfasst und in der erfassten Verkehrsszene Ampelkandidaten bestimmt und zu einem zentralen Backend hochgeladen werden, wobei im jeweiligen Flottenfahrzeug geometrische Positionen der Ampelkandidaten untereinander bestimmt und zum Backend hochgeladen werden, wobei im Backend bei Vorliegen einer Mehrzahl hochgeladener geometrischer Positionen zur gleichen Verkehrsszene eine statistische Analyse dieser Mehrzahl hochgeladener geometrischer Positionen erfolgt, derart dass häufig auftretende Ampelkandidaten als Ampeln interpretiert werden, während selten auftretende Ampelkandidaten als Fehldetektion interpretiert werden, wobei aus den als Ampeln interpretierten geometrischen Positionen ein Pattern mit Konfidenzintervallen der Ampelpositionen und ein distanzabhängiger Skalierungsfaktor erstellt und der jeweiligen Ampelkreuzung und einer bestimmten Fahrtrichtung zugeordnet wird. US 2012 / 0 288 138 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System, welches den Standort eines Fahrzeugs bestimmen kann, ein Bild mithilfe einer dem Fahrzeug zugeordneten Kamera aufnehmen kann, das Bild in Verbindung mit dem Standort des Fahrzeugs und/oder zuvor gesammelten Informationen über den Standort von Ampeln oder anderen Objekten (z. B. Verkehrszeichen) analysieren und mithilfe dieser Analyse ein Bild einer Ampel innerhalb des aufgenommenen Bildes lokalisieren kann. Die Position (z. B. eine geografische Position) des Signals kann ermittelt und zur späteren Verwendung gespeichert werden. Die Identifizierung des Signals kann genutzt werden, um eine Ausgabe zu liefern, beispielsweise den Status des Signals, etwa grünes Licht. BESCHREIBUNG Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Lokalisierung einer Ampel an einem Träger-Fahrzeug offenbart. Die Bilddaten werden an einer Kreuzung, die die Ampel enthält, gewonnen, die Bilddaten an einem Sonden-Fahrzeug, wenn sich das Sonden-Fahrzeug an der Kreuzung befindet. Die Ampel wird in der Kreuzung aus den Bilddaten identifiziert. An einem entfernten Prozessor wird ein beobachteter Knoten in einer digitalen Karte erstellt, der der Ampel entspricht, und eine kartierte Position eines kartierten Knotens wird innerhalb der digitalen Karte auf der Grundlage einer beobachteten Position des beobachteten Knotens aktualisiert, wobei die kartierte Position des kartierten Knotens und die beobachtete Position des beobachteten Knotens durch dreidimensionale Koordinaten innerhalb der digitalen Karte angezeigt werden. Die Ampel wird beim Träger-Fahrzeug unter Verwendung des kartierten Knotens der digitalen Karte lokalisiert, wenn sich das Träger-Fahrzeug an der Kreuzung befindet. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale umfasst das Verfahren ferner die Verwendung des kartierten Knotens der digitalen Karte zur Lokalisierung der Ampel innerhalb der Bilddaten der Kreuzung, die am Träger-Fahrzeug gewonnen wurden. Das Verfahren umfasst ferner die Aktualisierung der digitalen Karte auf der Grundlage eines Vertrauenskoeffizienten, der mit dem beobachteten Knoten verknüpft ist. Das Verfahren umfasst ferner die Zuweisung eines Nutzwertes des kartierten Knotens in der digitalen Karte, wobei der Nutzwert mit einer Anzahl von Beobachtungen innerhalb einer ausgewählten Zeitperiode zunimmt. Das Verfahren umfasst ferner das Entfernen des kartierten Knotens aus der digitalen Karte, wenn der Nutzwert des kartierten Knotens unter einem Entfernungsschwellenwert liegt. Das Verfahren umfasst ferner die Bestimmung eines Standorts des Träger-Fahrzeugs aus einer Beobachtung der Ampel am Träger-Fahrzeug und der kartierten Position des kartierten Knotens innerhalb der digitalen Karte. Das Ver