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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen wenigstens einer Ampel einer Lichtsignalanlage zu wenigstens einer Digitalfahrspur in einer digitalen Karte eines Kraftfahrzeugs mittels einer Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch das Kraftfahrzeug mit der Auswertungseinrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
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Lichtsignalanlagen sind zum Steuern des Straßenverkehrs vorgesehen und umfassen üblicherweise mehrere einzelne Ampeln. Die jeweilige Ampel ist dabei wenigstens einer Fahrspur zugeordnet und sendet die Lichtsignale an Kraftfahrzeuge in der jeweiligen Fahrspur. Das Zuordnen der Ampel zu der Fahrspur erfolgt dabei üblicherweise durch den Fahrer. Bei einem teil- oder vollautomatisierten Kraftfahrzeug ordnet ein Fahrerassistenzsystem die tatsächliche Position des Kraftfahrzeugs einer Position in einer digitalen Karte zu. Entsprechend kann auch die Fahrspur an der Lichtsignalanlage einer Digitalspur in der digitalen Karte zugeordnet werden. Ein Zuordnen der Ampel zu der jeweiligen Digitalfahrspur stellt jedoch eine große Herausforderung dar. Eine anwendbare Lösung ist aus dem Stand der Technik noch nicht bekannt.
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Aus
DE 10 2015 005 902 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei in dem Verfahren Lichtsignale der Ampel erkannt werden und das Kraftfahrzeug entsprechend dem erkannten Lichtsignal gesteuert wird. Aus
DE 10 2013 019 622 A1 und
DE 10 2016 009 507 A1 ist jeweils ein Verfahren zum Erkennen von Ampeln durch das Kraftfahrzeug bekannt. Aus
WO 2014/114294 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Kamera eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei die Kamera auch Lichtquellen mit gepulsten Lichtsignalen - beispielweise LEDs in einer Ampel - sicher aufnehmen kann. Aus
DE 10 2017 008 668 A1 ist ein Verfahren zum Auslesen und Auswerten von Infrarotdaten aus einem Lichtsignal bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, für ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Zuordnen wenigstens einer Ampel einer Lichtsignalanlage zu wenigstens einer Digitalfahrspur in einer digitalen Karte eines Kraftfahrzeugs mittels einer Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dabei moduliert die wenigstens eine Ampel in das ausgestrahlte Lichtsignal eine mit der zugeordneten Fahrspur verbundene Information. Die Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst das ausgestrahlte Lichtsignal der wenigstens einen Ampel mittels einer Kamera und ermittelt die Information aus dem empfangenen Lichtsignal mittels einer Recheneinheit. Basierend auf der ermittelten Information ordnet die Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs die wenigstens eine Ampel der wenigstens einen Digitalfahrspur in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs zu. Die Digitalfahrspur bildet dabei in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs die Fahrspur an der Lichtsignalanlage ab. Es versteht sich, dass die Anzahl der Fahrspuren an der Lichtsignalanlage der Anzahl der Digitalfahrspuren in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs entspricht.
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Grundsätzlich liegen im Straßenverkehr mehrere Verkehrsflüsse vor. Der einzelne Verkehrsfluss umfasst dabei alle Kraftfahrzeuge, die aus derselben Richtung zu der Lichtsignalanlage kommen. Die Lichtsignalanlage kann dabei mehrere Ampeln aufweisen, die einzeln oder in Gruppen die mehreren Verkehrsflüsse steuern. Dabei können für den einzelnen Verkehrsfluss eine oder mehrere Ampeln sowie eine oder mehrere Fahrspuren an der Lichtsignalanlage vorgesehen sein. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zweckgemäß nur die Ampel(n) und die Fahrspur(en) von der Auswertungseinrichtung berücksichtigt, die für den eigenen Verkehrsfluss relevant sind.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die wenigstens eine Ampel sicher und zuverlässig der wenigstens einen Digitalfahrspur in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs zugeordnet werden. Dadurch ist vorteilhafterweise auch eine redundante Absicherung - beispielweise für teil- oder vollautomatisierte Kraftfahrzeuge - möglich. Insgesamt kann dadurch die Verkehrssicherheit erhöht werden.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs die tatsächliche Position des Kraftfahrzeugs einer dieser Position entsprechenden Digitalfahrspur in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs zuordnet. Das kann auf eine dem Fachmann bereits bekannte Weise erfolgen. Die Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt dann ausschließlich das Lichtsignal der wenigstens einen Ampel, die dieser einen Digitalfahrspur in der digitalen Karte zugeordnet ist. Diese eine Digitalfahrspur in der digitalen Karte entspricht dabei der von dem Kraftfahrzeug tatsächlich angefahrenen Fahrspur an der Lichtsignalanlage.
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Weist die Lichtsignalanlage für den entsprechenden Verkehrsfluss nur die einzige Ampel für die einzige Fahrspur auf, so weist auch die digitale Karte die einzige Digitalfahrspur auf. Die Auswertungseinrichtung ordnet dann die tatsächliche Position des Kraftfahrzeugs der einzigen Digitalfahrspur in der digitalen Karte zu. zu. Die Auswertungseinrichtung berücksichtigt dann nur die Lichtsignale der dieser Digitalfahrspur zugeordneten Ampel. Weist die Lichtsignalanlage für den entsprechenden Verkehrsfluss mehrere Ampeln und mehrere Fahrspuren auf, so ordnet die Auswertungseinrichtung die tatsächliche Position des Kraftfahrzeugs einer der Digitalfahrspuren in der digitalen Karte zu. Auch hier berücksichtig die Auswertungseinrichtung dann nur die Lichtsignale der dieser Digitalfahrspur zugeordneten Ampel.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Ampel in das ausgestrahlte Lichtsignal die Information modulieren, die eine Fahrspurnummer beinhaltet. So können die Fahrspuren beispielweise von links nach rechts aufgezählt sein und die jeweilige Fahrspur eine eigene Fahrspurnummer aufweisen. Sobald die Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs die Fahrspurnummer mittels der Recheneinheit erfasst, kann die Auswertungseinrichtung die wenigstens eine Ampel der wenigstens einen Fahrspur und entsprechend der wenigstens einen Digitalfahrspur in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs zuordnen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Ampel in das ausgestrahlte Lichtsignal die Information modulieren, die eine eindeutige Nummer der wenigstens einen Ampel beinhaltet. Die Auswertungseinrichtung des Kraftfahrzeugs kann dann basierend auf der eindeutigen Nummer die der wenigstens einen Ampel zugeordnete Digitalfahrspur aus der digitalen Karte bestimmen. In der digitalen Karte kann also die Zuordnung der eindeutigen Nummer der wenigstens einen Ampel zu der Digitalfahrspur vorab gespeichert bzw. enthalten sein, so dass das Zuordnen der wenigstens einen Ampel zu der wenigstens einen Digitalfahrspur über die eindeutige Nummer erfolgen kann.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Auswertungseinrichtung, die eine Kamera und eine Recheneinheit aufweist. Die Auswertungseinrichtung ist dabei zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet. Vorzugsweise weist die Auswertungseinrichtung auch ein HMI (HMI: Human-Machine Interface) auf.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs an einer Lichtsignalanlage;
- 2 eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs an der Lichtsignalanlage;
- 3 eine Ansicht der abweichend ausgestalteten Lichtsignalanlage.
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1 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 an einer Lichtsignalanlage 2. Das Kraftfahrzeug 1 weist dabei eine Auswertungseinrichtung 3 mit einer Kamera 4, einer Recheneinheit 5 und einem HMI (HMI: Human-Machine Interface) 6 auf. Die Lichtsignalanlage 2 weist mehrere - hier jedoch nur eine zu sehen - Ampeln 7 auf, die jeweils einer Fahrspur 8 zugeordnet ist.
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2 zeigt eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 an der Lichtsignalanlage 2. Wie hier erkennbar, weist die Lichtsignalanlage 2 insgesamt vier Ampeln 7 auf. Die vier Ampeln 7 sind dabei jeweils einer der vier Fahrspuren 8 zugeordnet. Bei der Lichtsignalanlage 2 sind einem Verkehrsfluss - also Kraftfahrzeugen, die aus derselben Richtung zur Lichtsignalanlage 2 kommen, - jeweils eine der vier Fahrspuren 8 und jeweils eine der vier Ampeln 7 zugeordnet.
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3 zeigt eine Ansicht der abweichend ausgestalteten Lichtsignalanlage 2. Hier weist die Lichtsignalanlage 2 zwei Ampeln 7 zum Steuern des einen Verkehrsflusses auf. Die beiden Ampeln 7 sind jeweils einer der zwei Fahrspuren 8 zugeordnet.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 kann die Auswertungseinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren 9 zum Zuordnen wenigstens einer Ampel 7 der Lichtsignalanlage 2 zu wenigstens einer der Digitalfahrspuren in einer digitalen Karte des Kraftfahrzeugs 1 durchführen. Die Digitalfahrspuren in der digitalen Karte bilden dabei die Fahrspuren 8 an der Lichtsignalanlage 2 ab.
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In dem Verfahren 9 moduliert nun die wenigstens eine Ampel 7 in das ausgestrahlte Lichtsignal 10 eine mit der zugeordneten Fahrspur 8 verbundene Information. Die Information kann beispielsweise eine Fahrspurnummer und/oder eine eindeutige Nummer der Ampel 7 beinhalten. Die Auswertungseinrichtung 3 erfasst mittels der Kamera 4 das ausgestrahlte Lichtsignal 10 der Ampel 7 und ermittelt mittels der Recheneinheit 5 die Information aus dem Lichtsignal 10. Die ausgelesene Information - also die Fahrspurnummer und/oder die eindeutige Nummer der Ampel 7 - nutzt die Auswertungseinrichtung 3, um die Ampel 7 der Digitalfahrspur in der digitalen Karte des Kraftfahrzeugs 1 zuzuordnen. Die Auswertungseinrichtung 3 ordnet zudem die tatsächliche Position des Kraftfahrzeugs 1 einer dieser Position entsprechenden Digitalfahrspur in der digitalen Karte zu.
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In dem Verfahren 9 werden also die Digitalfahrspur, die der tatsächlichen Position des Kraftfahrzeugs 1 bzw. der tatsächlich angefahrenen Fahrspur 8 entspricht, und die Ampel 7, die dieser Digitalfahrspur zugeordnet ist, eindeutig bestimmt. Dadurch kann die Auswertungseinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs 1 ausschließlich das Lichtsignal 10 der Ampel 7 berücksichtigen, die dieser einen Digitalfahrspur zugeordnet ist. Dadurch ist eine redundante Absicherung - beispielweise für teil- oder vollautomatisierte Kraftfahrzeuge 1 - ermöglicht und insgesamt die Verkehrssicherheit erhöht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015005902 A1 [0003]
- DE 102013019622 A1 [0003]
- DE 102016009507 A1 [0003]
- WO 2014/114294 A1 [0003]
- DE 102017008668 A1 [0003]