DE102020208981A1 - Method for estimating the geometry of a movement path - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Schätzung der Geometrie eines Bewegungsweges eines Ego-Fahrzeuges (101), bei dem Detektionspunkte umfassende Sensordaten mittels eines Sensors erfasst werden und die Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges anhand der Sensordaten erfolgt, wobei Ziele entlang des Bewegungsweges anhand der Sensordaten ermittelt werden, Ortspunkte für die jeweilige Position der Ziele und des Sensors festgelegt werden, anhand der Ortspunkte mehrere Polygone, insbesondere fortlaufend, bestimmt werden, sodass ein Polygonnetz erstellt wird, welches zur Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges herangezogen wird, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:Schritt 1: den erfassten Detektionspunkten wird ein Ego-Punkt (S) zugeordnet, der die Sensorposition angibt,Schritt 2: das Polygonnetz wird anhand der Detektionspunkte erstellt,Schritt 3: die Polygone werden markiert,Schritt 4: die Kanten der Polygone werden, insbesondere in Abhängigkeit mindestens eines Kantenparameters, gewichtet,Schritt 6: die Kanten werden entsprechend ihrer Gewichtung entfernt, sodass ins-besondere die Kanten entfernt werden, an denen der Bewegungsweg nicht oder nur bedingt möglich ist,Schritt 7: Erfassen möglicher Umrundungen (UR) durch das Erkennen von Zyklen innerhalb des Polygonnetzes, undSchritt 8: Festlegen des Bewegungsweges durch das Polygonnetz anhand der erkannten Zyklen.Method for estimating the geometry of a movement path of an ego vehicle (101), in which sensor data including detection points are recorded by means of a sensor and the geometry of the movement path is estimated using the sensor data, with targets along the movement path being determined using the sensor data, location points for the respective position of the targets and the sensor are determined, based on the location points, several polygons are determined, in particular continuously, so that a polygon network is created, which is used to estimate the geometry of the movement path, the method comprising the following method steps:Step 1: the An ego point (S) is assigned to detected detection points, which indicates the sensor position,Step 2: the polygon network is created using the detection points,Step 3: the polygons are marked,Step 4: the edges of the polygons are determined, in particular depending on at least one edge parameters, weight et,Step 6: the edges are removed according to their weighting, so that in particular the edges are removed where the path of movement is not possible or only possible to a limited extent,Step 7: Recording possible orbits (UR) by recognizing cycles within the polygon network , andStep 8: Defining the movement path through the polygon mesh based on the recognized cycles.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung der Geometrie eines Bewegungsweges eines Fortbewegungsmittels, insbesondere eines Ego-Fahrzeugs, sowie ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for estimating the geometry of a movement path of a means of locomotion, in particular an ego vehicle, and a system for carrying out the method according to the invention.
Technologischer HintergrundTechnological background
Moderne Fortbewegungsmittel, wie z. B. Kraftfahrzeuge oder Motorräder, werden zunehmend mit Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet, welche mit Hilfe von Sensorsystemen die Umgebung erfassen, Verkehrssituation erkennen und den Fahrer unterstützen, z. B. durch einen Brems- oder Lenkeingriff oder durch die Ausgabe einer optischen oder akustischen Warnung. Als Sensorsysteme zur Umgebungserfassung werden regelmäßig Radarsensoren, Lidarsensoren, Kamerasensoren oder dergleichen eingesetzt. Aus den durch die Sensoren ermittelten Sensordaten können anschließend Rückschlüsse auf die Umgebung gezogen werden, womit z. B. eine Objekt- und/oder Umgebungsklassifizierung vorgenommen werden kann. Ferner ist die Umgebungserfassung nahezu unverzichtbar im Bereich des (teil-) autonomen Fahrens. Durch die Verarbeitung der Sensor- und Umfelddaten können dann Assistenzfunktionen ausgeführt werden, durch die z. B. Unfälle mit anderen Verkehrsteilnehmern vermieden oder komplizierte Fahrmanöver erleichtert werden, indem die Fahraufgabe bzw. die Fahrzeugführung unterstützt oder sogar komplett übernommen wird (teil- / vollautomatisieret).Modern means of transportation such as B. motor vehicles or motorcycles are increasingly equipped with driver assistance systems, which use sensor systems to detect the environment, recognize the traffic situation and support the driver, z. B. by a braking or steering intervention or by the output of a visual or acoustic warning. Radar sensors, lidar sensors, camera sensors or the like are regularly used as sensor systems for detecting the surroundings. From the sensor data determined by the sensors, conclusions can then be drawn about the environment, e.g. B. an object and / or environment classification can be made. Furthermore, the detection of the surroundings is almost indispensable in the field of (partially) autonomous driving. By processing the sensor and environment data, assistance functions can then be carried out, e.g. B. Accidents with other road users can be avoided or complicated driving maneuvers can be made easier by supporting or even completely taking over the driving task or vehicle guidance (partly / fully automated).
Das Erkennen und Abschätzung von Straßenkanten bzw. Straßengrenzen ist dabei eine elementare Funktion in modernen Fahrerassistenzsystemen und wird z. B. bei einer automatischen Distanzregelung (ADR) bzw. Adaptive Cruise Control (ACC) oder einem Notbremsassistenten (EBA) eingesetzt, um die Trajektorie bzw. den Bewegungsweg des jeweiligen Fortbewegungsmittels bzw. Fahrzeugs zu schätzen. Der Straßengrenzverlauf wird dabei in der Regel in Form einer Klothoide ausgedrückt. Als Klothoide wird im modernen Straßenbau z. B. der Übergangsbogen zwischen einer Geraden und einer Krümmung bezeichnet. Der jeweilige Verlauf der Klothoide kann z. B. anhand von statischen Zielen bzw. Objekten geschätzt werden, die sich im Bereich der Straßengrenze befinden und mittels Radarmessungen detektiert wurden. Beispielsweise erfolgt eine derartige Schätzung der Straßengrenze anhand eines Kalman-Filters, der z. B. dazu dient, Fehler in realen Messwerten zu reduzieren und Schätzungen für nicht messbare Systemgrößen zu liefern.The detection and assessment of road edges or road boundaries is an elementary function in modern driver assistance systems and z. B. used in an automatic distance control (ADR) or adaptive cruise control (ACC) or an emergency brake assistant (EBA) to estimate the trajectory or the movement path of the respective means of transport or vehicle. The road boundary is usually expressed in the form of a clothoid. As a clothoid is used in modern road construction z. B. denotes the transition curve between a straight line and a curve. The respective course of the clothoids can, for. B. can be estimated based on static targets or objects that are located in the area of the road boundary and were detected by radar measurements. For example, such an estimation of the road boundary is based on a Kalman filter, which z. B. serves to reduce errors in real measured values and to provide estimates for non-measurable system variables.
Die Umgebungserfassung mittels Radarsensoren kommt in modernen Fortbewegungsmitteln häufig zur Anwendung. Diese basiert auf der Aussendung von gebündelten elektromagnetischen Wellen (Radarwellen bzw. Radarsignale) und deren Reflexion, z. B. durch andere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse auf der Fahrbahn oder die Randbebauung der Fahrbahn. Die Unterscheidung von Hindernissen bzw. Objekten, wie z. B. anderen Verkehrsteilnehmern, Verkehrsschildern, Straßenmarkierungen, Randbebauungen, Leitplanken und dergleichen ist dabei von großer Bedeutung, um zu ermitteln, wann z. B. ein Brems- oder Lenkeingriff eingeleitet werden soll.Environment detection using radar sensors is often used in modern means of transportation. This is based on the emission of bundled electromagnetic waves (radar waves or radar signals) and their reflection, e.g. B. by other road users, obstacles on the road or the edge of the road. The differentiation of obstacles or objects such. B. other road users, traffic signs, road markings, peripheral buildings, crash barriers and the like is of great importance to determine when z. B. a braking or steering intervention is to be initiated.
Druckschriftlicher Stand der TechnikPrinted state of the art
Aus der
Die
Ferner offenbart die
Weitere Verfahren, welche zur Schätzung der Geometrie eines Bewegungsweges eines Fortbewegungsmittels dienen, sind aus der
Ferner offenbart die
Ein Problem der bekannten Verfahren ist, dass derartige Algorithmen oftmals fehlschlagen in urbanen Szenarien, in denen mehrere Straßenkorridore vorhanden sind. Hierbei kann das Fahrzeug in der Regel verschiedene Straßenkorridore bzw. Wege wählen, z. B. in einer Kreuzung, und jede dieser Pfade muss bewertet werden. Jedoch enthalten die aus dem Stand der Technik bekannten Algorithmen keine zusätzlichen Informationen darüber, ob die vorausliegenden Wege bzw. Straßen praktisch (d. h. mit geringem Aufwand befahrbar), manövrierfähig (d. h. benötigte Manöveranzahl, um den Pfad abzuschließen) und befahrbar (d. h. der Fahrkorridor ist so breit, dass das Fahrzeug durchfahren kann) sind. Dadurch, dass in urbanen Szenarien somit nicht nur ein Weg vorhanden ist und jeder der Wege bewertet werden muss, besteht ein besonderes Interesse daran, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches diese Nachteile überwindet.A problem with the known methods is that such algorithms often fail in urban scenarios in which there are multiple road corridors. The vehicle can usually choose different road corridors or routes, e.g. B. in an intersection, and each of these paths must be evaluated. However, the algorithms known from the prior art do not contain any additional information as to whether the roads or roads ahead are practical (i.e. can be driven on with little effort), maneuverable (i.e. the number of maneuvers required to complete the path) and passable (i.e. the driving corridor is like this wide for the vehicle to drive through). Due to the fact that there is not only one way in urban scenarios and each of the ways has to be evaluated, there is a particular interest in providing a method that overcomes these disadvantages.
Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention
Ausgehend vom Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nunmehr darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges, insbesondere in urbanen Szenarien, in einfacher und kostengünstiger Weise verbessert wird und wodurch die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden.Based on the prior art, the object of the present invention is now to provide a method in which the estimation of the geometry of the movement path, in particular in urban scenarios, is improved in a simple and cost-effective manner and which eliminates the disadvantages of the prior art technology can be overcome.
Lösung der Aufgabesolution of the task
Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.The above object is achieved by the entire teaching of
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges eines Fortbewegungsmittels, insbesondere eines Fahrzeuges, werden Sensordaten mittels eines Sensors gesammelt, wobei die Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges anhand der Sensordaten erfolgt. Dies erfolgt, indem insbesondere statische Ziele bzw. Objekte entlang des Bewegungsweges anhand der Sensordaten ermittelt und Ortspunkte für die jeweilige Position der Ziele und des Sensors festgelegt werden. Ferner wird ein Polygon anhand der Ortspunkte bestimmt, z. B. indem eine festlegbare Anzahl an Ortpunkten als Eckpunkte des Polygons dienen. Insbesondere kann das Polygon dabei Ortspunkte jeder Straßenseite umfassen. Anschließend wird das Polygon zur Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges herangezogen, d. h. die inneren Straßengrenzpunkte können z. B. für beide Straßengrenzen bestimmt werden. Diese Bestimmung kann z. B. in Form eines Algorithmus implementiert werden, d. h. anhand der Erfindung kann die innere Straßengrenze der Straße basierend auf den Sensormessungen ermittelt bzw. berechnet werden. Dadurch, dass zudem mehrere Polygone, insbesondere fortlaufend, bestimmt werden, sodass ein ganzes Polygonnetz bestimmt wird, kann das Polygonnetz zur Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges herangezogen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei folgende Verfahrensschritte auf: Schritt 1, bei dem den erfassten Detektionspunkten ein Ego-Punkt zugeordnet wird, der die Sensorposition angibt; Schritt 2, bei dem das Polygonnetz anhand der Detektionspunkte erstellt wird; Schritt 3, bei dem die Polygone markiert werden, z. B. gezählt und nummeriert oder dergleichen; Schritt 4, bei dem die Kanten der Polygone, insbesondere in Abhängigkeit mindestens eines Kantenparameters, gewichtet werden; Schritt 6, bei dem die Kanten entsprechend ihrer Gewichtung entfernt werden, wobei insbesondere die Kanten entfernt werden, an denen der Bewegungsweg nicht oder nur bedingt möglich ist, beispielsweise kann dies erfolgen, indem ein bestimmter Gewichtungswert bzw. Gewichtungsfaktor unter- oder überschritten wird; Schritt 7, bei dem mögliche Umrundungen durch das Erkennen von Zyklen innerhalb des Polygonnetzes erfasst werden, sowie Schritt 8, bei dem schließlich der Bewegungsweg durch das Polygonnetz anhand der erkannten Zyklen festgelegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der Algorithmus bietet dabei den Vorteil, dass die Suche nach Straßenkorridoren, Kreisbögen und Querstraßen in der statischen Umgebung in besonderem Maße erleichtert wird. Darüber hinaus erfolgt auch eine Schätzung der Qualität jedes Straßenkorridors und es können nicht fahrbare Korridore beseitigt werden, so dass die Auswahlgüte verbessert wird. Derartige Merkmale waren bei bekannten Verfahren bzw. Algorithmen zur Erkennung von Straßenkorridoren nicht vorhanden. Zudem weist der Algorithmus eine geringe Rechenkomplexität auf und ist leicht zu implementieren oder nachzurüsten. Ferner besteht bei dem Verfahren keine Abhängigkeit von der Seitenklassifizierung oder von der Berechnung früherer Radarzyklen. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Klassifizierung bzw. Schätzung der Trajektorie bzw. Bewegungsweggeometrie in dynamischen Szenarien eingesetzt werden, wie z. B. bei Straßengrenzausbau oder -verengung, Straßenbauarbeiten, fehlende Leitplanken oder dergleichen.In the method according to the invention for estimating the geometry of the movement path of a means of transportation, in particular a vehicle, sensor data are collected by means of a sensor, the geometry of the movement path being estimated using the sensor data. This is done in that, in particular, static targets or objects along the movement path are determined using the sensor data and location points are defined for the respective position of the targets and the sensor. Furthermore, a polygon is determined based on the location points, z. B. by using a definable number of location points as corner points of the polygon. In particular, the polygon can include location points on each side of the street. Then the polygon is used to estimate the geometry of the movement path, i. H. the inner road boundary points can e.g. B. be determined for both road boundaries. This determination can e.g. B. be implemented in the form of an algorithm, i. H. With the aid of the invention, the inner road boundary of the road can be determined or calculated based on the sensor measurements. Because a number of polygons are also determined, in particular continuously, so that an entire polygon network is determined, the polygon network can be used to estimate the geometry of the movement path. The method according to the invention has the following method steps:
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Sensor ein Radarsensor vorgesehen, welcher Radardetektionen erzeugt, die aufgrund der Aussendung von gebündelten elektromagnetischen Wellen (Radarwellen bzw. Radarsignale) und deren Reflexion, z. B. an anderen Verkehrsteilnehmer, Hindernissen auf der Fahrbahn oder der Randbebauung der Fahrbahn entstehen. Jedoch können auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren vorgesehen sein, wie z. B. Kamera-, Ultraschall- oder Lidarsensoren, deren Detektionspunkte dem Algorithmus zugeführt werden.According to a preferred embodiment, a radar sensor is provided as a sensor, which generates radar detections due to the emission of bundled electromagnetic waves (radar waves or radar signals) and their reflection, z. B. to other road users, obstacles on the road or the edge of the road. However, other sensors known from the prior art can also be provided, such as e.g. B. camera, ultrasonic or lidar sensors, whose detection points are fed to the algorithm.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn es sich bei dem Polygon um ein Dreieck handelt, da dieses äußert einfach mit wenig Rechenaufwand berechnet werden kann. In gleicher vorteilhafter Weise kann ein gesamtes Polygonnetz anhand von Dreiecksbildungen erstellt werden. In einfacher Weise kann dies anhand einer Delaunay-Triangulierung bzw. Delaunay-Dreiecksbildung erfolgen, wie bereits in
Ferner kann das Verfahren den Schritt 5 umfassen, bei dem die Kanten als Terminals kartiert und gekennzeichnet werden. Dadurch kann das Verfahren noch sicherer ausgestaltet und vereinfacht werden.The method may further include
Vorzugsweise kann als Kantenparameter die Kantenlänge, der Kantenwinkel, der Winkel der Straßenoberfläche und/oder der Zentroidenwinkel vorgesehen sein.The edge length, the edge angle, the angle of the road surface and/or the centroid angle can preferably be provided as edge parameters.
Zweckmäßigerweise kann der Bewegungsweg festgelegt werden, indem der kürzeste Weg durch das Polygonnetz ausgewählt wird. Dadurch kann die Auswahl entsprechend vereinfacht werden.Conveniently, the path of movement can be determined by selecting the shortest path through the polygon mesh. As a result, the selection can be simplified accordingly.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens können die Detektionspunkte gruppiert und als Polylinien dargestellt werden, sodass ein eingeschränktes Polygonnetz anhand der Polylinien erstellt wird, wobei die Polylinien die gruppierten Detektionspunkte umschließen. Durch die Anwendung ein eingeschränktes Polygonnetz bzw. eine eingeschränkte Delauney-Triangulierung kann das Verfahrens in besonderem Maße vereinfacht werden, wodurch die Berechnungssicherheit verbessert und Rechenkapazitäten eingespart werden können. According to a special embodiment of the method, the detection points can be grouped and displayed as polylines, so that a restricted polygon network is created using the polylines, with the polylines enclosing the grouped detection points. The method can be simplified to a particular degree by using a restricted polygon mesh or a restricted Delauney triangulation, as a result of which the calculation security can be improved and computing capacities can be saved.
Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein System zur Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges eines Fortbewegungsmittels. Das System weist hierzu einen Sensor zum Erzeugen von Sensordaten, insbesondere einen Radarsensor zur Erzeugung von Radardetektionspunkten, und eine Steuereinrichtung auf. Anhand der Sensordaten bzw. der Detektionspunkte erfolgt dann die Schätzung der Geometrie des Bewegungsweges, indem die Steuereinrichtung dazu hergerichtet ist, die Sensordaten des Sensors zu erhalten und entsprechend des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs weiterzuverarbeiten. Zweckmäßigerweise kann die Steuereinrichtung derart hergerichtet sein, dass sie auf Aktoren des Ego-Fahrzeuges zugreifen kann, um entsprechende Fahr- und Assistenzfunktionen unterstützend und/oder (teil-) autonom auszuführen.Furthermore, the present invention includes a system for estimating the geometry of the movement path of a means of transportation. For this purpose, the system has a sensor for generating sensor data, in particular a radar sensor for generating radar detection points, and a control device. The geometry of the movement path is then estimated on the basis of the sensor data or the detection points, in that the control device is set up to receive the sensor data of the sensor and process them further in accordance with the method sequence according to the invention. The control device can expediently be set up in such a way that it can access actuators of the ego vehicle in order to carry out corresponding driving and assistance functions in a supportive and/or (partly) autonomous manner.
Zweckmäßigerweise kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein rein computerimplementiertes Verfahren handeln, wobei der Begriff „computerimplementiertes Verfahren“ im Sinne der Erfindung eine Ablaufplanung oder Vorgehensweise beschreibt, welche anhand eines Rechners verwirklicht bzw. durchgeführt wird. Der Rechner, wie z. B. ein Computer, ein Computernetzwerk, eine Steuereinheit (z. B. ECU bzw. Electronic Control Unit oder ADCU bzw. Assisted & Automated Driving Control Unit) bzw. eine Rechenvorrichtung darin oder eine andere aus dem Stand der Technik bekannte programmierbare Vorrichtung, kann dabei mittels programmierbarer Rechenvorschriften die entsprechenden Daten verarbeiten. In Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße System können dabei die wesentlichen Eigenschaften z. B. durch ein neues Programm, neue Programme, einen Algorithmus oder dergleichen bewirkt werden, welches auf der Steuereinheit ausgeführt wird.The method according to the invention can expediently be a purely computer-implemented method, with the term “computer-implemented method” in the sense of the invention describing a flow plan or procedure that is implemented or carried out using a computer. The calculator, such as B. a computer, a computer network, a control unit (z. B. ECU or Electronic Control Unit or ADCU or Assisted & Automated Driving Control Unit) or a computing device therein or any other programmable device known from the prior art, can process the corresponding data using programmable calculation rules. With regard to the method according to the invention and the system according to the invention, the essential properties z. B. be caused by a new program, new programs, an algorithm or the like, which is executed on the control unit.
Figurenlistecharacter list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zweckmäßigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Fahrzeuges, bei dem eine Schätzung der Geometrie eines Bewegungsweges anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt; -
2 eine vereinfachte schematische Darstellung von statischen Radardetektionen in einer Punktwolke; -
3 eine vereinfachte schematische Darstellung der Punktwolke aus2 mit gekennzeichnetem Ego-Punkt S (Schritt 1); -
4 eine vereinfachte schematische Darstellung der Punktwolke aus3 mit erfolgter Delaunay-Triangulation über allen statischen Punkten (Schritt 2); -
5 eine vereinfachte schematische Darstellung der Punktwolke aus4 mit nummerierten Dreiecken (Schritt 3); -
6 eine vereinfachte schematische Darstellung der Punktwolke aus4 mit nummerierten Dreiecken und gewichteten Kanten als Buchstaben markiert (Schritt 4); -
7 eine vereinfachte schematische Darstellung der Punktwolke aus5 als indirekter und gewichteter Graph, bei dem die Endkanten der Triangulation als Terminals t1-t6 gekennzeichnet sind (Schritt 5); -
8 eine vereinfachte schematische Darstellung der Punktwolke aus6 und des Diagramms aus7 , wobei undurchführbare Kanten der Triangulation im Graph entfernt werden (Schritt 6); -
9 eine vereinfachte schematische Darstellung der Erkennung von Kreisen durch die Identifizierung von Zyklen in der Grafik (Schritt 7); -
10 eine vereinfachte schematische Darstellung der finalen Ausgestaltung des kürzesten Weges vom Ego-Punkt S nach t3 aus19 (Schritt 8); -
11 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer eingeschränkten Delaunay-Triangulation; -
12 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung der eingeschränkten Delaunay-Triangulation aus 11 als indirekter Graph (Gewichtungen werden der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt); -
13 eine vereinfachte schematische Darstellung der eingeschränkten Delaunay-Triangulation aus 12 , wobei der kürzeste Weg durch die Triangulierung durch Entfernen von Pfaden dargestellt ist, sowie -
14 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Kreuzungserkennung.
-
1 a simplified schematic representation of a vehicle in which the geometry of a movement path is estimated using the method according to the invention; -
2 a simplified schematic representation of static radar detections in a point cloud; -
3 a simplified schematic representation of thepoint cloud 2 with marked ego point S (step 1); -
4 a simplified schematic representation of thepoint cloud 3 with completed Delaunay triangulation over all static points (step 2); -
5 a simplified schematic representation of thepoint cloud 4 with numbered triangles (step 3); -
6 a simplified schematic representation of thepoint cloud 4 with numbered th triangles and weighted edges marked as letters (step 4); -
7 a simplified schematic representation of thepoint cloud 5 as an indirect and weighted graph with the end edges of the triangulation labeled as terminals t1-t6 (step 5); -
8th a simplified schematic representation of thepoint cloud 6 and the diagram7 , removing impracticable edges of the triangulation in the graph (step 6); -
9 a simplified schematic representation of the detection of circles by identifying cycles in the graph (step 7); -
10 a simplified schematic representation of the final embodiment of the shortest path from ego point S to t319 (step 8); -
11 a simplified schematic representation of an embodiment of a constrained Delaunay triangulation; -
12 Figure 12 shows a simplified schematic representation of an embodiment of theconstrained Delaunay triangulation 11 as an indirect graph (weights are not shown for clarity); -
13 presents a simplified schematic representation of theconstrained Delaunay triangulation 12 , where the shortest path is represented by the triangulation by removing paths, and -
14 a simplified schematic representation of an embodiment of an intersection detection.
Bezugsziffer 101 in
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Geometrie des Bewegungsweges geschätzt, indem die innere Straßengrenze auf der Basis von Sensormessungen bestimmt bzw. berechnet wird. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen als Sensor ein Radarsensor verwendet wird. Ausdrücklich umfasst sind jedoch auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren, wie z. B. Lidar- oder Kamerasensoren. Der Radarsensor liefert dabei in jedem Scanzyklus eine Liste von Objekten bzw. Zielen mit der entsprechenden relativen Position der jeweiligen Ziele und deren Geschwindigkeit im Verhältnis zum Ego-Fahrzeug, welches den Radarsensor umfasst und dem Ortspunkt 0 (x = 0; y = 0) entspricht. Basierend auf der relativen Geschwindigkeit zum Ego-Fahrzeug werden die Objekte dann als statische oder mobile Ziele eingestuft. Für die Abschätzung der Straßengrenze werden vorliegend jedoch nur die statischen Ziele verwendet, denen jeweils ein Ortspunkt zugeordnet werden kann. Die Abschätzung erfolgt dann, indem ein Polygonnetz bzw. eine Delaunay-Triangulation (Delaunay-Dreiecksbildung oder Delaunay-Triangulierung) auf der Grundlage der Position der statischen Ziele bzw. deren Ortspunkte und der des Ego-Fahrzeugs berechnet bzw. eingefügt wird. Das Erstellen des Polygonnetzes bzw. die Delaunay-Triangulierung erfolgt insbesondere durch ein Verfahren bzw. einer Verfahrensausgestaltung gemäß
Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Verfahrensablauf anhand der
In praktischer Weise können dann die Kanten entfernt werden, an denen der bewegungsweg nicht möglich oder nur unvorteilhaft bzw. bedingt (unter hohen Kosten, grenzwertiger Gewichtungsfaktor oder dergleichen) möglich ist (Schritt 6), z. B. wenn die Kante zu schmal ist oder es nicht möglich ist bestimmte Fahrmanöver (z. B. zu steiles Wende- bzw. Kurvenmanöver in Hinblick auf die Ego-Geschwindigkeit) durchzuführen. In
Im Schritt 7 können dann die Zyklen im Graph angegeben werden, in denen jeder Zyklus eine mögliche Umrundung in der statischen Umgebung darstellt, wie in
Ferner kann der vorliegende Algorithmus insbesondere für urbane Straßenszenarios erweitert werden. Die detektierten Objekte bzw. Detektionspunkte werden dabei gruppiert (Cluster) und als Polylinien dargestellt. Anschließend kann eine eingeschränkte Delaunay-Triangulation angewendet werden, bei der die Cluster-Polylinien als begrenzte Kanten im Triangulationsprozess betrachtet werden. Eine eingeschränkte Delaunay-Triangulation stellt dabei eine Verallgemeinerung der Delaunay-Triangulation dar, die bestimmte erforderliche Segmente in die Triangulation zwingt, wobei die Polylinien die gruppierten bzw. geclusterten Objekte umschließen. Ein derartiger Cluster-Prozess kann beispielsweise die in
Danach können die beschriebenen Verfahrensschritte 1-5 auf die eingeschränkte Delaunay-Triangulation angewendet werden. Das Ergebnis der Anwendung auf die eingeschränkte Delaunay-Triangulation ist als indirekter Graph in
BezugszeichenlisteReference List
- 101101
- Ego-Fahrzeugego vehicle
- 102102
- Steuereinrichtungcontrol device
- 103103
- Lenkungsteering
- 104104
- Motorengine
- 105105
- Bremsebrake
- 106106
- Lidarsensorlidar sensor
- 107107
- Kameracamera
- 108108
- Radarsensorradar sensor
- 109a-109d109a-109d
- Ultraschallsensor ultrasonic sensor
- SS
- Ego-Punktego point
- t1-t7t1-t7
- Terminalterminal
- KPCP
- Kreuzungspunktcrossing point
- ESIT
- Einschränkungrestriction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- US 6718259 B1 [0006]US 6718259 B1 [0006]
- DE 102016107705 A1 [0007]DE 102016107705 A1 [0007]
- DE 102015013084 A1 [0008]DE 102015013084 A1 [0008]
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- DE 102018215448 B3 [0009, 0015, 0024]DE 102018215448 B3 [0009, 0015, 0024]
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-
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