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DE102018115317A1 - Verfahren und Fahrunterstützungssystem zum Betreiben eines Fahrzeugs oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrspurinformation - Google Patents

Verfahren und Fahrunterstützungssystem zum Betreiben eines Fahrzeugs oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrspurinformation Download PDF

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DE102018115317A1
DE102018115317A1 DE102018115317.1A DE102018115317A DE102018115317A1 DE 102018115317 A1 DE102018115317 A1 DE 102018115317A1 DE 102018115317 A DE102018115317 A DE 102018115317A DE 102018115317 A1 DE102018115317 A1 DE 102018115317A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lane
lane marking
vehicle
trajectory
driving support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018115317.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Ashwin-Dayal George
Riadh Kalthoumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority to DE102018115317.1A priority Critical patent/DE102018115317A1/de
Priority to PCT/EP2019/064483 priority patent/WO2020001935A1/en
Publication of DE102018115317A1 publication Critical patent/DE102018115317A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (28) mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems (36), das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen (20) einer Straße (12) ergibt, auf der der Fahrzeug (28) gerade fährt, wobei für einen Abschnitt (26) der Straße (12), in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen (20) fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung (40) bestimmt wird, die die Fahrspurmarkierung (20) ergänzt, wobei die auf der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) basierende Fahrspurinformation durch das Fahrunterstützungssystem (36) berücksichtigt wird. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) wird aus der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmt.Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein entsprechendes Fahrunterstützungssystem (36).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems, das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergeben, auf der das Fahrzeug gerade fährt, wobei für einen Abschnitt der Straße, in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung bestimmt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung den erkannten Teil der entsprechenden Fahrspurmarkierung ergänzt und durch das Fahrunterstützungssystem berücksichtigt wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein Fahrunterstützungssystem zum Betreiben eines Fahrzeugs oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs, wobei das Fahrunterstützungssystem Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergibt, auf der das Fahrzeug gerade fährt.
  • Die meisten herkömmlichen Fahrassistenz- und Automatisierungssysteme, von Systemen des Automatisierungsgrads 0, die nur eine Warnung ausgeben, bis zu vollautomatischen Systemen des Automatisierungsgrads 5 (SAE J3016 Autonomiegrade), verwenden verschiedene Sensoren zum Erfassen und Verfolgen der Umgebung des Fahrzeugs. Die Qualität und Verfügbarkeit dieser Wahrnehmung der Umwelt sind Schlüsselelemente, die die Leistungsfähigkeit solcher Systeme bestimmen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die wahrgenommene Umgebung so präzise wie möglich zu machen, wie zum Beispiel das Kombinieren der Ausgaben mehrerer Sensoren.
  • Was diesen Systemen jedoch fehlt, ist die Fähigkeit, mit unvollständigen Daten umzugehen. Dies ist besonders relevant für Fahrspurmarkierungen, die in manchen Situationen unvollständig sein können oder fehlen können. Der menschliche Fahrer ist in der Lage, diese unvollständigen Daten zu erkennen und zu kompensieren. Dem Fahrunterstützungssystem mangelt es dagegen in den meisten Situationen an Intelligenz, dies zu tun.
  • Das Dokument DE 10 2009 046 699 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit Unterstützung eines Fahrerassistenzsystems, wobei das System Fahrspurinformation verwendet, die von erkannten Fahrspurmarkierungen einer Straße erhalten wird, auf der das Fahrzeug gerade fährt, wobei für einen Straßenabschnitt, in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung bestimmt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung den erkannten Teil der entsprechenden Fahrspurmarkierung ergänzt und durch das Fahrunterstützungssystem bei der Ausgabe von Fahrunterstützungsinformation berücksichtigt wird. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung wird mittels erfasster straßenrandseitiger Objekte bestimmt.
  • In einigen Fällen sind keine erfassbaren straßenrandseitigen Objekte oder nicht genügend straßenrandseitige Objekte vorhanden, um eine geeignete virtuelle Fahrspurmarkierung zu bestimmen.
  • Die Dokumente US 9830517 B2 und US 9120486 B1 beschreiben weitere Verfahren/Systeme zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels/mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems, das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergeben, auf der das Fahrzeug gerade fährt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels/mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems unter Verwendung von Fahrspurinformation, ein entsprechendes verbessertes Computerprogrammprodukt und ein entsprechendes verbessertes Fahrunterstützungssystem anzugeben, die in der Lage sind, unvollständige oder fehlende Fahrspurmarkierungen auf eine zuverlässige Weise zu handhaben.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein entsprechendes Fahrunterstützungssystem mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, der Beschreibung und der Figuren.
  • Gemäß mehreren Aspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems, das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße, auf der das Fahrzeug gerade fährt, für einen Straßenabschnitt ergeben, in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen fehlt oder nicht erkennbar ist, wird eine Trajektorie einer die Fahrspurmarkierung ergänzenden virtuellen Fahrspurmarkierung bestimmt, wobei das Fahrunterstützungssystem auf der virtuellen Fahrspurmarkierung basierende Fahrspurinformation berücksichtigt. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung wird von der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung bestimmt. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung kann beispielsweise eine Art Extrapolation am Ende der erkannten Fahrspurmarkierung oder eine Art Interpolation in einer Lücke zwischen den beiden einander zugewandten Enden erkannter Fahrspurmarkierungsabschnitte sein, wobei die Fahrspurmarkierungsenden den Abschnitt ohne Fahrspurmarkierungen begrenzen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung mittels einer Historie der mindestens einen zuvor erkannten Fahrspurmarkierung bestimmt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrunterstützungssystem entweder (a) ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs oder (b) ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs. Das Fahrerassistenzsystem ist ein System zum Unterstützen des Fahrers des Fahrzeugs beim Fahren/Steuern des Fahrzeugs. Im Gegensatz dazu fährt/steuert das System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs das Fahrzeug vollautomatisch oder in hohem Maße automatisch.
  • Ein autonomes Fahrzeug (auch als fahrerloses Auto, selbstfahrendes Auto und robotisches Auto bekannt) ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und ohne menschliche Eingabe zu navigieren. Ein Klassifikationssystem, das auf sechs verschiedenen Automatisierungsgraden (im Bereich von vollständig manuellen bis zu vollautomatischen Systemen) basiert, wurde 2014 von SAE International, einer Standardisierungsorganisation für Kraftfahrzeuge, als J3016, „Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems“ veröffentlicht.
  • Dieses Klassifikationssystem basiert eher auf dem Maß an einem erforderlichen Eingreifen und einer erforderlichen Aufmerksamkeit des Fahrers als auf den Fahrzeugfähigkeiten, obwohl diese sehr lose miteinander in Beziehung stehen.
  • Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt das Fahrunterstützungssystem die virtuelle Fahrspurmarkierung nur temporär. Mit anderen Worten, auf der virtuellen Fahrspurmarkierung basierende Fahrspurinformation wird nur für eine spezifizierte Strecke oder eine spezifizierte Zeitdauer berücksichtigt.
  • Das Vorhandensein unvollständiger Daten in der Umgebung oder in den Daten ist nur ein Übergangszustand. Dies bedeutet, dass der entsprechende Nachverarbeitungsblock die meiste Zeit ein Überwachungsmodul ist und nur für kurze Zeit und nur bei Bedarf eingreifen muss.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die virtuelle Fahrspurmarkierung durch das Fahrunterstützungssystem berücksichtigt, wenn Fahrunterstützungsinformation, wie z.B. ein Warnsignal, für den Fahrer erzeugt wird und/oder wenn der Fahrvorgang ausgeführt wird oder beim Eingreifen während der Fahrt des Fahrzeugs.
  • Vorzugsweise erfolgt das Erkennen der Fahrspurmarkierungen unter Verwendung mindestens eines Sensors aus der folgenden Gruppe von Sensortypen: Kamera, Lidar (Light Detection and Ranging) und Radar (Radio Detection and Ranging). Mit anderen Worten: der Sensor ist ein bildgebender Sensor. Derartige Sensoren sind typische Sensoren, die in der Fahrzeugkarosserie von Fahrzeugen zum Überwachen eines Umgebungsbereichs dieser Fahrzeuge installiert sind.
  • Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung als Folge der Erkennung einer ungewöhnlichen Fahrspurbreitenänderung oder eines ungewöhnlichen Straßenverlaufs der Straße, auf der das Fahrzeug gerade fährt. Mit anderen Worten: Das System sucht nach spezifischen Mustern, die solche atypischen Szenarien von einem Szenario einer Fahrspurverbreiterung unterscheiden. Das Erfassen dieser Muster wird durch folgende Maßnahmen sichergestellt:
    1. (i) Speichern einer Historie der Entwicklung der Fahrspurbreite über die Zeit;
    2. (ii) Überwachen dieser Entwicklung - insbesondere sowohl auf Stoßstangenhöhe als auch in der Vorausschau, um abnormale Zunahmen der Fahrspurbreite zu erfassen;
    3. (iii) Überwachen von Versätzen und Formen der Fahrspurmarkierungen über die Entfernung und über die Zeit, um abweichende/fehlende/springende Markierungen zu identifizieren; und
    4. (iv) Identifizieren und Berücksichtigen von Fahrspurmarkierungstypen der erkannten Fahrspurmarkierungen. Einige Fahrspurmarkierungstypen zeigen ein Szenario mit fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierungen an, andere ein Szenario mit einer Fahrspurbreitenänderung.
  • Sobald ein Zielmuster erfasst worden ist, greift das System ein, indem es die virtuelle Fahrspurmarkierung hinzufügt, die eine Annäherung an die fehlende Fahrspurmarkierung darstellt. Abbruchbedingungen unter Verwendung der Breite und der Versätze stellen sicher, dass normale Betriebsbedingungen wiederhergestellt werden, sobald die Sensordaten/Fahrspurinformation, die sich aus der erkannten Fahrspurmarkierung ergeben, wieder normal sind.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt weist computerausführbare Programmcodeabschnitte mit Programmcodeanweisungen auf, die dafür konfiguriert sind, das vorstehend erwähnte Verfahren auszuführen, wenn es z.B. in einen Prozessor eines computergestützten Fahrunterstützungssystems geladen wird.
  • Gemäß mehreren Aspekten wird ein erfindungsgemäßes Fahrunterstützungssystem zum Betreiben eines Fahrzeugs oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das System Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergibt, auf der das Fahrzeug gerade fährt, wobei das Fahrunterstützungssystem dafür eingerichtet ist, mindestens eine Fahrspurmarkierung durch eine virtuelle Fahrspurmarkierung in einem Straßenabschnitt zu ergänzen, in dem mindestens eine Fahrspurmarkierung fehlt oder nicht erkennbar ist, und Fahrspurinformation zu berücksichtigen, die auf der Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung basiert. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung ist eine Trajektorie, die von der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung bestimmt wird.
  • Vorzugsweise ist das Fahrunterstützungssystem dafür eingerichtet, das vorstehend erwähnte Verfahren auszuführen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrunterstützungssystems ist das Fahrunterstützungssystem ein Fahrerassistenzsystem oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachstehend in der Figurenbeschreibung und/oder nur in der Figur dargestellten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder auch eigenständig verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform sowie unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Draufsicht einer Straßenszene mit einem Fahrzeug auf einer Autobahn mit Fahrspuren und entsprechenden Fahrspurmarkierungen, wobei die Qualität einer Fahrspurmarkierung in einem Abschnitt der Straße verschlechtert ist oder die Fahrspurmarkierung fehlt;
    • 2 eine Draufsicht einer Straßenszene mit einem Fahrzeug auf einer Straße mit Fahrspurmarkierungen, wobei die Qualität einer Fahrspurmarkierung in einem Abschnitt der Straße verschlechtert ist;
    • 3 die Straßenszene von 2 zusammen mit einer ersten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist;
    • 4 die Straßenszene von 2 zusammen mit einer zweiten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist; und
    • 5 die Straßenszene von 2 zusammen mit einer dritten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist.
  • 1 zeigt eine Draufsicht einer Szene 10 mit einer Straße 12, die eine Autobahn (oder eine Schnellstraße) ist, und mit einer von der Straße 12 abzweigenden Straße 14, d.h. einer Autobahnausfahrt. Die Straße weist zwei Fahrspuren 16, 18 auf, die seitlich durch Fahrspurmarkierungen 20 begrenzt sind. Eine Art einer Fahrspurmarkierung 20 ist eine Mittelmarkierung 22 zwischen zwei Fahrspuren 16, 18. Andere Fahrspurmarkierungen 20 sind straßenrandseitige Markierungen 24 am Fahrbahnrand der Straße 12.
  • Eine der Fahrspurmarkierungen 20, eine straßenrandseitige Markierung 24, ist in einem Abschnitt 26 der Straße 12 unterbrochen, wo sich die abzweigende Straße 14 von der Straße 12 trennt. Mit anderen Worten: Dies ist ein Abschnitt 26 der Straße 12, in dem diese Fahrspurmarkierung 20 fehlt (oder nicht erkennbar ist).
  • Diese Fahrspurmarkierung 20 im Abschnitt 26, wo die Fahrspurmarkierung fehlt, ist eine straßenrandseitige Markierung 24 der ersten der beiden Fahrspuren 16. Ein Fahrzeug 28 fährt in einer entsprechenden Fahrtrichtung (Pfeil 30) auf dieser ersten Fahrspur 16. Das in 1 dargestellte Fahrzeug 28 ist ein Kraftfahrzeug, um genauer zu sein: ein Personenkraftwagen.
  • Das Fahrzeug 10 weist einen oder mehrere Sensoren 32 auf, wobei in 1 nur ein Sensor 32 dargestellt ist. Der Sensor 32 ist ein bildgebender Sensor 32, nämlich eine Kamera an der Vorderseite des Fahrzeugs 28 (Frontkamera) mit einer Blickrichtung in Fahrtrichtung (Pfeil 30). Andere mögliche bildgebende Sensoren 32 für diesen Zweck basieren auf Ultraschall, Radar, Lidar usw. Der entsprechende Erfassungsbereich 34 des Sensors 32 ist ein Bereich vor dem Fahrzeug 28.
  • Neben dem (den) Sensor(en) 32 weist das Fahrzeug 28 ferner ein Fahrunterstützungssystem 36 auf. Das Fahrunterstützungssystem 36 kann entweder ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs 28 oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs 28 sein. Im ersten Fall unterstützt das Fahrerassistenzsystem den Fahrer des Fahrzeugs 28 beim Fahren/Steuern des Fahrzeugs 28, und im zweiten Fall fährt/steuert das System das Fahrzeug 28 automatisch/autonom.
  • 2 zeigt eine Draufsicht einer anderen Szene 10 mit einer Straße 12, einem verbreiterten Abschnitt der Straße 12, der zu einer von der Straße 12 abzweigenden Straße 14 führt, und mit einem Fahrzeug 28, das auf einer Fahrspur der Straße 12 fährt. Am verbreiterten Abschnitt mit der Abzweigung 14 ist die Qualität einer Fahrspurmarkierung 20 verschlechtert, was es für jeglichen Wahrnehmungssensor 32 schwierig macht, die Fahrspurmarkierung 20 zu erfassen.
  • Wenn in solchen Szenarien der Erfassungsbereich des Sensors (der Sensoren) 32 kleiner ist als die Strecke, über die die Fahrspurmarkierung 20 fehlt oder fehlerhaft erfasst wird, wird das Fahrunterstützungssystem 36 annehmen, dass die Breite der Straße 12 zunimmt. Dies kann bei Systemen des Automatisierungsgrads 1 oder höher zu falschen Warnungen und sogar zu einer fehlerhaften Lenkbewegung führen.
  • Die 3 bis 5 zeigen die Straßenszene 10 von 2 zusammen mit fehlerhaften Erfassungen 38, die der Sensor 32 ausführen könnte.
  • 3 zeigt die Straßenszene von 2 zusammen mit einer ersten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung 38, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist. Die erste fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38 verläuft parallel zu der erkannten Fahrspurmarkierung 20 auf der gegenüberliegenden Seite der entsprechenden Fahrspur.
  • 4 zeigt die Straßenszene von 2 zusammen mit einer zweiten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung 38, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist. Die zweite fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38 verbreitert die entsprechende Fahrspur linear.
  • 5 zeigt die Straßenszene von 2 zusammen mit einer dritten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung 38, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist. Die dritte fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38 ist eine virtuelle Fahrspurmarkierung 38, die die entsprechende Fahrspur nichtlinear verbreitert.
  • Das Fahrunterstützungssystem 36 verwendet Fahrspurinformation, die sich aus der Trajektorie der Fahrspurmarkierungen 20 ergibt, die durch den (die) Sensor(en) 32 eindeutig erkannt werden. Für den Abschnitt 26 der Straße 12, in dem die Fahrspurmarkierung 20 fehlt (oder von schlechter Qualität und daher nicht erkennbar ist), wird eine Trajektorie einer die Fahrspurmarkierung 20 ergänzenden virtuellen Fahrspurmarkierung 40 bestimmt, wobei auf der virtuellen Fahrspurmarkierung 40 basierende Fahrspurinformation durch das Fahrunterstützungssystem 36, insbesondere ein Integrated Dynamics-Control Modul (IDM) des Systems 36, berücksichtigt wird. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung 40 wird aus der Trajektorie der erkannten Fahrspurmarkierungen 20 bestimmt. Diese erkannten Fahrspurmarkierungen 20 oder mindestens eine dieser erkannten Fahrspurmarkierungen 20 ist die Fahrspurmarkierung 20, die durch die virtuelle Fahrspurmarkierung 40 ergänzt werden sollte. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung 38 kann z.B. eine Art Extrapolation am Ende der erkannten Fahrspurmarkierung 20 oder eine Art Interpolation zwischen den beiden Enden erkannter Fahrspurmarkierungsabschnitte der Fahrspurmarkierung 20 sein, die den Abschnitt ohne Fahrspurmarkierungen 26 begrenzen.
  • Aufgrund der Tatsache, dass der Straßenverlauf der Straße 12 in dem dargestellten Bereich linear ist, ist auch die Trajektorie der in den 3 bis 5 dargestellten virtuellen Fahrspurmarkierung 40 linear. In einer Kurve/Biegung der Straße 12 mit einem Abschnitt mit einer fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierung 26 ist die virtuelle Fahrspurmarkierung 40 nicht linear.
  • Das Verfahren zum Ergänzen einer Fahrspurmarkierung 20 in einem Abschnitt 26 der Straße 12, in dem diese Fahrspurmarkierung 20 fehlt oder nicht erkennbar ist, weist folgende Hauptmerkmale auf:
  • Verwenden von Daten der erkannten Fahrspurmarkierungen 20, die durch den Sensor 32 bereitgestellt werden, wobei jedoch berücksichtigt wird, dass diese Daten mit Fehlern behaftet sein können oder sogar genau eine in der Qualität verschlechterte Umgebung darstellen können (d.h. eine fehlende Fahrspurmarkierung).
  • Suchen nach spezifischen Mustern, die solche anormalen Szenarien von normalen Situationen einer Fahrspurverbreiterung unterscheiden.
  • Das Erkennen dieser Muster wird durch die folgenden Komponenten gewährleistet:
    • - Speichern einer Historie der Entwicklung der Fahrspurbreite über die Zeit.
    • - Überwachen dieser Entwicklung sowohl auf der Stoßstangenhöhe als auch in einer Vorausansicht zum Erfassen abnormaler Zunahmen der Spurbreite.
    • - Überwachen der Versätze und Formen der Fahrspurmarkierungen 20 über eine Strecke und über die Zeit, um abzweigende/fehlende/springende Markierungen 20 zu identifizieren.
  • Sobald ein Zielmuster erfasst worden ist, greift das System ein, indem es die virtuelle Fahrspurmarkierung 38 hinzufügt, die eine Annäherung der teilweise fehlenden Fahrspurmarkierung 20 ist.
  • Abbruchbedingungen unter Verwendung der Breite und der Versätze gewährleisten, dass normale Betriebsbedingungen wiederhergestellt werden, sobald die Sensordaten/die Fahrspurinformation, die sich aus der erkannten Fahrspurmarkierung 20 ergeben, wieder normal sind.
  • Die virtuellen Fahrspuren sind temporär und werden nicht mehr erzeugt, sobald die Sensor-/Umgebungsdaten keinerlei fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierungen 38 mehr zeigen.
  • Bezugszeichenliste
  • Straßenszene 10
    Straße 12
    Abzweigung 14
    Fahrspur 16
    Fahrspur 18
    Fahrspurmarkierung 20
    Mittelmarkierung 22
    straßenrandseitige Markierung 24
    Abschnitt mit einer fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierung 26
    Fahrzeug 28
    Pfeil (Fahrtrichtung) 30
    Sensor 32
    Erfassungsbereich (Sensor) 34
    Fahrunterstützungssystem 36
    fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38
    virtuelle Fahrspurmarkierung 40
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009046699 A1 [0005]
    • US 9830517 B2 [0007]
    • US 9120486 B1 [0007]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (28) mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems (36), das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen (20) einer Straße (12) ergibt, auf der das Fahrzeug (28) gerade fährt, wobei für einen Abschnitt (26) der Straße (12), in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen (20) fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung (40) bestimmt wird, die die Fahrspurmarkierung (20) ergänzt, wobei das Fahrunterstützungssystem auf der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) basierende Fahrspurinformation berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) aus der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) anhand einer Historie mindestens einer zuvor erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs (28) oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs (28) ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) die virtuelle Fahrspurmarkierung (40) nur temporär berücksichtigt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Fahrspurmarkierung (40) durch das Fahrunterstützungssystem (36) berücksichtigt wird, - wenn Fahrunterstützungsinformation, insbesondere Warnsignale, ausgegeben wird, und/oder - wenn der Fahrvorgang ausgeführt oder in den Fahrvorgang zum Fahren des Fahrzeugs (28) eingegriffen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Fahrspurmarkierungen (20) unter Verwendung mindestens eines Sensors (32) aus der folgenden Gruppe von Sensortypen ausgeführt wird: Kamera, Lidar und Radar.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung (40) durch Erkennen einer ungewöhnlichen Fahrspurbreitenänderung oder eines ungewöhnlichen Straßenverlaufs der Straße (12) erfolgt, auf der das Fahrzeug (28) gerade fährt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Suchen nach spezifischen Mustern, die ein Szenario mit fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierungen (20) von einem Szenario einer Fahrspurbreitenänderung unterscheiden, wobei der Suchvorgang mittels mindestens einer der folgenden Maßnahmen ausgeführt wird: - Speichern einer Historie der Entwicklung der Fahrspurbreite über die Zeit; - Überwachen dieser Entwicklung der Fahrspurbreite, um atypische Zunahmen der Fahrspurbreite zu erfassen; - Überwachen der Versätze und Formen der Fahrspurmarkierungen (20) über eine Strecke und über die Zeit zum Identifizieren fehlender oder nicht erkennbarer Fahrspurmarkierungen (20); und - Identifizieren und Berücksichtigen von Fahrspurmarkierungstypen der erkannten Fahrspurmarkierungen (20).
  9. Computerprogrammprodukt mit computerausführbaren Programmcodeabschnitten, die Programmcodeanweisungen aufweisen, die dafür konfiguriert sind, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
  10. Fahrunterstützungssystem (36) zum Betreiben eines Fahrzeugs (28) oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs (28), wobei das Fahrunterstützungssystem (36) Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen (20) einer Straße (12) ergeben, auf der das Fahrzeug (28) gerade fährt, wobei das Fahrunterstützungssystem (36) dazu geeignet ist mindestens eine Fahrspurmarkierung (20) durch eine virtuelle Fahrspurmarkierung (40) in einem Abschnitt (26) der Straße (12) zu ergänzen, in dem die mindestens eine Fahrspurmarkierung (20) fehlt oder nicht erkennbar ist; und Fahrspurinformation zu berücksichtigen, die auf der Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) basiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) eine aus der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmte Trajektorie ist.
  11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) dafür eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
  12. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) ein Fahrerassistenzsystem oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren ist.
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