DE102016216154A1 - Method and evaluation unit for determining the position of traffic signs - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren (300) zur Ermittlung von Positionen von Verkehrszeichen (104) in einem Straßennetz (200) beschrieben. Das Verfahren (300) umfasst das Ermitteln (303) eines Pfades (222) durch einen Teilbereich (210) des Straßennetzes (200). Außerdem umfasst das Verfahren (300) das Ermitteln (303) von Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von ein oder mehreren Fahrzeugen (101) entlang des Pfades (222), wobei die Messdaten einer Fahrt ein oder mehrere Verkehrszeichen-Datensätze für entsprechende ein oder mehrere detektierte Verkehrszeichen (104) umfassen, die bei der Fahrt entlang des Pfades (222) detektiert wurden. Des Weiteren umfasst das Verfahren (300) das Ermitteln (304), auf Basis der Messdaten, einer Anzahl M (412) von Clustern (315, 316) zur Gruppierung der Verkehrszeichen-Datensätze und Positionen (415, 317) der M Cluster (315, 316) entlang des Pfades (222), so dass ein Optimierungskriterium verbessert wird.A method (300) for determining positions of traffic signs (104) in a road network (200) is described. The method (300) comprises determining (303) a path (222) through a subarea (210) of the road network (200). In addition, the method (300) comprises determining (303) measurement data of a plurality of trips of one or more vehicles (101) along the path (222), the measurement data of a trip detecting one or more traffic sign records for corresponding one or more Include traffic signs (104) detected while traveling along the path (222). The method (300) further comprises determining (304), based on the measurement data, a number M (412) of clusters (315, 316) for grouping the traffic sign records and positions (415, 317) of the M clusters (315 , 316) along the path (222), so that an optimization criterion is improved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Auswerteeinheit zur Ermittlung der Position von Verkehrszeichen in einem Straßennetz auf Basis von Messdaten einer Vielzahl von Fahrten in dem Straßennetz.The invention relates to a method and a corresponding evaluation unit for determining the position of traffic signs in a road network on the basis of measurement data of a plurality of journeys in the road network.

Für die automatische Ermittlung einer Fahrroute für ein Fahrzeug und/oder für das zumindest teilweise automatisierte Führen eines Fahrzeugs sind präzise Informationen über die Position und/oder über den Typ von Verkehrszeichen erforderlich. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, insbesondere die Position von Verkehrszeichen in einem Straßennetz in präziser und zuverlässiger Weise aus den Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von ein oder mehreren Fahrzeugen in dem Straßennetz zu ermitteln.For the automatic determination of a driving route for a vehicle and / or for the at least partially automated driving of a vehicle, precise information about the position and / or the type of traffic signs is required. The present document is concerned with the technical task of specifically determining the position of traffic signs in a road network in a precise and reliable manner from the measurement data of a plurality of journeys of one or more vehicles in the road network.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are u. a. in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung von Positionen von Verkehrszeichen (insbesondere Schildern) in einem Straßennetz beschrieben. Das Verfahren kann auf einem Computer bzw. Server ausgeführt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem Verfahren typischerweise um ein Maschinen-implementiertes Verfahren. Das Straßennetz kann Straßenabschnitte umfassen, entlang der Fahrzeuge durch das Straßennetz fahren können. An den Rändern eines Straßenabschnitts und/oder an einer Brücke über einem Straßenabschnitt können Verkehrszeichen angeordnet sein. Das Straßennetz kann in Teilbereiche unterteilt werden, wobei ein Teilbereich ein oder mehrere (typischerweise rechteckige) Zellen umfassen kann.According to one aspect, a method for determining positions of traffic signs (in particular signs) in a road network is described. The procedure can be executed on a computer or server. In particular, the method is typically a machine-implemented method. The road network may include road sections along which vehicles may travel through the road network. At the edges of a road section and / or on a bridge over a road section traffic signs may be arranged. The road network may be subdivided into subregions, where a subarea may comprise one or more (typically rectangular) cells.

Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Pfades durch einen Teilbereich des Straßennetzes. Dabei kann ein Pfad eine Sequenz von ein oder mehreren Straßenabschnitten umfassen, die in einer bestimmten Fahrtrichtung durchfahren werden. Das Verfahren kann darauf ausgelegt sein, die Positionen von ein oder mehreren Verkehrszeichen entlang dieses Pfades zu ermitteln. Typischerweise weist ein Pfad eine Sequenz von Verkehrszeichen (mit mehreren Verkehrszeichen) auf, die bei einer Fahrt entlang des Pfades in einer bestimmten Reihenfolge aufeinander folgen.The method includes determining a path through a portion of the road network. In this case, a path may comprise a sequence of one or more road sections which are traversed in a specific direction of travel. The method may be configured to determine the locations of one or more traffic signs along that path. Typically, a path includes a sequence of traffic signs (with multiple traffic signs) that follow one another along a path in a particular order.

Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln von Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von ein oder mehreren Fahrzeugen entlang des Pfades. Dabei wurden die Messdaten mittels Umfeldsensorik (z. B. mittels Bildkameras) der ein oder mehreren Fahrzeuge erfasst. Insbesondere können die ein oder mehreren Fahrzeuge Umfeldsensorik umfassen, mit denen Sensordaten (insbesondere Bilddaten) in Bezug auf das Umfeld der ein oder mehreren Fahrzeuge erfasst werden können. Die ein oder mehreren Fahrzeuge können die Sensordaten auf Fahrten entlang des Pfades ermitteln. Auf Basis der Sensordaten können dann die Messdaten in Bezug auf Verkehrszeichen entlang des Pfades ermittelt werden (z. B. durch Analyse der Sensordaten, insbesondere durch Anwendung von Bildanalyseverfahren auf erfasste Bilddaten).The method further comprises determining measurement data of a plurality of trips of one or more vehicles along the path. In the process, the measured data were recorded by means of environment sensors (eg by means of image cameras) of the one or more vehicles. In particular, the one or more vehicles may comprise environment sensors with which sensor data (in particular image data) relating to the surroundings of the one or more vehicles can be detected. The one or more vehicles may determine the sensor data on trips along the path. Based on the sensor data, the measurement data relating to traffic signs along the path can then be determined (eg by analyzing the sensor data, in particular by applying image analysis methods to acquired image data).

Die Messdaten einer Fahrt umfassen ein oder mehrere Verkehrszeichen-Datensätze für entsprechende ein oder mehrere detektierte Verkehrszeichen, die bei der Fahrt entlang des Pfades detektiert wurden. Mit anderen Worten, die Messdaten einer Fahrt entlang des Pfades umfassen typischerweise eine Sequenz von Verkehrszeichen-Datensätzen für eine entsprechende Sequenz von detektierten Verkehrszeichen. Dabei zeigt ein Verkehrszeichen-Datensatz (ggf. genau) für ein detektiertes Verkehrszeichen Positionsdaten bezüglich einer Position des detektierten Verkehrszeichens an. Insbesondere kann ein Verkehrszeichen-Datensatz die Position des Fahrzeugs anzeigen, an dem ein Verkehrszeichen durch die Umfeldsensorik des Fahrzeugs detektiert wurde. Des Weiteren kann ein Verkehrszeichen-Datensatz auch den Typ eines detektierten Verkehrszeichens anzeigen. Außerdem kann ein Verkehrszeichen-Datensatz die relative Position eines detektierten Verkehrszeichens relativ zur der Position des Fahrzeugs anzeigen. Mit anderen Worten, die Positionsdaten können anzeigen, wie ein detektiertes Verkehrszeichen relativ zu dem Fahrzeug positioniert ist.The measurement data of a trip includes one or more traffic sign records for corresponding one or more detected traffic signs detected while traveling along the path. In other words, the measured data of a journey along the path typically include a sequence of traffic sign data sets for a corresponding sequence of detected traffic signs. In this case, a traffic sign data set (possibly exactly) for a detected traffic sign indicates position data relating to a position of the detected traffic sign. In particular, a traffic sign data set may indicate the position of the vehicle on which a traffic sign has been detected by the environment sensor system of the vehicle. Furthermore, a traffic sign record may also indicate the type of a detected traffic sign. In addition, a traffic sign record may indicate the relative position of a detected traffic sign relative to the position of the vehicle. In other words, the position data may indicate how a detected traffic sign is positioned relative to the vehicle.

Typerweise unterscheiden sich die Sequenzen von Verkehrszeichen-Datensätzen von unterschiedlichen Fahrten voneinander. Dies ist insbesondere auf Messtoleranzen und/oder Messfehler der Umfeldsensorik der ein oder mehreren Fahrzeug zurückzuführen. Des Weiteren weisen die Fahrzeuge bei unterschiedlichen Fahrten entlang des Pfades typischerweise unterschiedliche Zustände (z. B. unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten) auf, was zu unterschiedlichen Messergebnissen führen kann. Außerdem können sich die Witterungsbedingungen bei unterschiedlichen Fahrten unterscheiden und so die Messergebnisse beeinflussen. Messfehler können dazu führen, dass ein tatsächliches Verkehrszeichen nicht detektiert wird oder dass es zu Fehldetektionen eines nicht vorhandenen Verkehrszeichens kommt. mit Summe kann somit festgehalten werden, dass die Messdaten zur Ermittlung der Positionen von Verkehrszeichen entlang des Pfades typischerweise fehlerbehaftet sind.Typerweise differ the sequences of traffic sign data sets of different trips from each other. This is due in particular to measurement tolerances and / or measurement errors of the surroundings sensor system of the one or more vehicles. Furthermore, the vehicles typically have different states (eg different speeds of travel) during different journeys along the path, which can lead to different measurement results. In addition, the weather conditions may differ on different trips and thus affect the measurement results. Measuring errors can lead to the fact that an actual traffic sign is not detected or that there are misdetections of a non-existent traffic sign. with sum can thus be noted that the measurement data for determining the positions of traffic signs along the path are typically faulty.

Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln, auf Basis der Messdaten, einer Anzahl M von Clustern zur Gruppierung der Verkehrszeichen-Datensätze. M ist dabei eine ganze Zahl. Die Anzahl M von Clustern kann dabei größer als Null, insbesondere größer als eins, sein. Des Weiteren werden, auf Basis der Messdaten, Positionen der M Cluster entlang des Pfades ermittelt. Dabei werden die Anzahl M und die Positionen derart ermittelt, dass ein Optimierungskriterium verbessert (insbesondere maximiert) wird. Dabei zeigt ein Cluster (insbesondere ein sogenanntes Pfadcluster oder Supercluster) zumindest (ggf. genau) ein Verkehrszeichen an, und die Position eines Clusters zeigt die Position des zumindest einen Verkehrszeichens an.The method further comprises determining, based on the measurement data, a number M of clusters for grouping the traffic sign records. M is an integer. The number M of clusters can be greater than zero, in particular greater than one. Furthermore, based on the measurement data, positions of the M clusters along the path are determined. The number M and the positions are determined in such a way that an optimization criterion is improved (in particular maximized). In this case, a cluster (in particular a so-called path cluster or supercluster) indicates at least (possibly exactly) a traffic sign, and the position of a cluster indicates the position of the at least one traffic sign.

Durch die Berücksichtigung von Sequenzen von Verkehrszeichen-Datensätzen für eine Sequenz von detektierten Verkehrszeichen entlang eines Pfades können die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der ermittelten Positionen von Verkehrszeichen (d. h. Clustern) erhöht werden (insbesondere im Vergleich zu einer individuellen Betrachtung der Verkehrszeichen-Datensätzen von einzelnen detektierten Verkehrszeichen). Insbesondere kann erreicht werden, dass die Erhöhung der Anzahl von Fahrten, d. h. die Erhöhung der Anzahl von gemessenen Verkehrszeichen-Datensätzen, nicht zu einer (typischerweise inkorrekten) Erhöhung der Anzahl von ermittelten Clustern und Cluster-Positionen führt.By considering sequences of traffic sign records for a sequence of detected traffic signs along a path, the reliability and accuracy of the determined locations of traffic signs (ie, clusters) can be increased (particularly as compared to individually viewing the traffic sign data sets of individual detected ones traffic signs). In particular, it can be achieved that the increase in the number of journeys, ie. H. increasing the number of measured traffic sign records does not result in (typically incorrect) increases in the number of detected clusters and cluster locations.

Das Optimierungskriterium kann von einer Wahrscheinlichkeit (in diesem Dokument als p2 bezeichnet) dafür abhängen, dass ein Verkehrszeichen bei einer Fahrt entlang des Pfades von der Umfeldsensorik eines Fahrzeugs detektiert wird. Mit anderen Worten, das Optimierungskriterium kann von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängen, dass ein Verkehrsschild von der Umfeldsensorik eines beliebigen Fahrzeugs detektiert wird. So kann erreicht werden, dass die Anzahl M der ermittelten Cluster mit erhöhter Genauigkeit der tatsächlichen Anzahl von tatsächlichen Verkehrszeichen entlang des Pfades entspricht.The optimization criterion may depend on a probability (referred to in this document as p 2 ) for a traffic sign to be detected when driving along the path from the environment sensor system of a vehicle. In other words, the optimization criterion may depend on a probability that a traffic sign is detected by the environment sensor system of any vehicle. Thus, it can be achieved that the number M of the determined clusters with increased accuracy corresponds to the actual number of actual traffic signs along the path.

Der Pfad umfasst (typischerweise mehrere) tatsächliche Verkehrszeichen an tatsächlichen Positionen, die durch die Messdaten repräsentiert werden. Mit anderen Worten, die tatsächlichen Verkehrszeichen entlang des Pfades führen zu den Messdaten. Das Optimierungskriterium kann derart ausgelegt sein, dass das Optimierungskriterium die Wahrscheinlichkeit dafür anzeigt, das die ermittelten Positionen der M Cluster den tatsächlichen Positionen der tatsächlichen Verkehrszeichen entlang des Pfades entsprechen. Beispielsweise kann das Optimierungskriterium zu diesem Zweck ein Log-Likelihood Kriterium umfassen. So können die Positionen der Verkehrszeichen entlang des Pfades mit hoher Genauigkeit bzw. Güte ermittelt werden.The path includes (typically multiple) actual traffic signs at actual positions represented by the measurement data. In other words, the actual traffic signs along the path lead to the measurement data. The optimization criterion may be designed such that the optimization criterion indicates the probability that the determined positions of the M clusters correspond to the actual positions of the actual traffic signs along the path. For example, the optimization criterion for this purpose may include a log likelihood criterion. Thus, the positions of the traffic signs along the path can be determined with high accuracy or quality.

Das Optimierungskriterium kann von einer Wahrscheinlichkeit (in diesem Dokument als p1 bezeichnet) dafür abhängen, dass es sich bei einem detektierten Verkehrszeichen bei einer Fahrt entlang des Pfades um eine Fehldetektion handelt. So kann die Güte der ermittelten Positionen der Verkehrszeichen weiter erhöht werden.The optimization criterion can be a probability (in this document referred to as p 1) depend on that it is in a detected traffic sign when traveling along the path to a false detection. Thus, the quality of the determined positions of the traffic signs can be further increased.

Das Optimierungskriterium kann von einem Wahrscheinlichkeits-Modell abhängen, das die Wahrscheinlichkeit der Detektion eines Verkehrszeichens in Abhängigkeit von einem Zustand eines Fahrzeugs bei der Fahrt entlang des Pfades anzeigt. Ein Verkehrszeichen-Datensatz kann dann den Zustand des Fahrzeugs bei der Erfassung des Verkehrszeichen-Datensatzes anzeigen. So kann der Zustand eines die Messdaten erfassenden Fahrzeugs bei der Ermittlung der Position eines Verkehrszeichens berücksichtigt werden, um die Güte der ermittelten Position weiter zu erhöhen. Der Zustand des Fahrzeugs kann insbesondere von einer Geschwindigkeit und/oder einer Drehrate des Fahrzeugs (z. B. bei einem Abbiegevorgang) abhängen.The optimization criterion may depend on a likelihood model that indicates the likelihood of detecting a traffic sign in response to a state of a vehicle as it travels along the path. A traffic sign record may then indicate the state of the vehicle upon detection of the traffic sign record. Thus, the state of a vehicle detecting the measurement data can be taken into account in the determination of the position of a traffic sign in order to further increase the quality of the determined position. The state of the vehicle may in particular depend on a speed and / or a rate of rotation of the vehicle (eg during a turning operation).

Das Ermitteln der Positionen der M Cluster kann umfassen, das Zuordnen der Verkehrszeichen-Datensätze der Vielzahl von Fahrten zu den M Clustern. Das Zuordnen kann dabei derart erfolgen, dass einem Cluster maximal nur ein Verkehrszeichen-Datensatz einer Fahrt der Vielzahl von Fahrten zugeordnet wird. Diese Bedingung kann für jede der Vielzahl von Fahrten gelten. Des Weiteren kann das Zuordnen derart erfolgen, dass ein Verkehrszeichen-Datensatz nur einem Cluster zugeordnet wird. So kann der Umstand berücksichtigt werden, dass ein Fahrzeug bei einer Fahrt entlang des Pfades ein tatsächliches Verkehrszeichen nur genau einmal detektiert. Durch die Berücksichtigung derartiger Randbedingungen kann die Güte der ermittelten Positionen weiter erhöht werden.Determining the locations of the M clusters may include assigning the traffic sign records of the plurality of trips to the M clusters. The assignment can be made in such a way that a cluster is assigned a maximum of only one traffic sign record of a trip of the plurality of trips. This condition may apply to each of the plurality of trips. Furthermore, the assignment can take place such that a traffic sign data record is assigned to only one cluster. Thus, the fact can be taken into account that a vehicle only detects an actual traffic sign just once when driving along the path. By taking into account such boundary conditions, the quality of the determined positions can be further increased.

Das Ermitteln der Positionen der M Cluster kann umfassen, das Ermitteln der Position eines Clusters auf Basis der Positionsdaten der ein oder mehreren Verkehrszeichen-Datensätze, die dem Cluster zugeordnet wurden. So kann die Position eines Clusters (und eines dadurch angezeigten Verkehrszeichens) in präziser Weise ermittelt werden.Determining the locations of the M clusters may include determining the location of a cluster based on the location data of the one or more traffic sign records associated with the cluster. Thus, the position of a cluster (and a traffic sign displayed thereby) can be determined in a precise manner.

Die Ermittlung der Positionen der M Cluster kann in iterativer Weise erfolgen. Insbesondere kann auf Basis der ermittelten Cluster-Positionen eine erneute Zuordnung der Verkehrszeichen-Datensätze erfolgen, und auf Basis der erneuten Zuordnung können neue Cluster-Positionen ermittelt werden. Dieser iterative Prozess kann bis zu Erreichen einer Abbruchbedingung wiederholt werden, um die (optimierten) Positionen der M Cluster zu ermitteln. Die Abbruchbedingung kann z. B. von einer Konvergenz eines Wertes des Optimierungskriteriums abhängen. So können die Positionen der Cluster in zuverlässiger und präziser Weise ermittelt werden. The determination of the positions of the M clusters can be done iteratively. In particular, on the basis of the determined cluster positions, a reassignment of the traffic sign data records can take place, and new cluster positions can be determined based on the reassignment. This iterative process can be repeated until an abort condition is reached in order to determine the (optimized) positions of the M clusters. The termination condition can z. B. depending on a convergence of a value of the optimization criterion. This allows the positions of the clusters to be determined in a reliable and precise manner.

Das Ermitteln der Anzahl M von Clustern kann umfassen, das Ermitteln eines (optimierten) Wertes des Optimierungskriteriums für unterschiedliche Anzahlen von Clustern. Die (optimale) Anzahl M kann dann auf Basis der Werte des Optimierungskriteriums für die unterschiedlichen Anzahlen von Clustern ermittelt werden. Insbesondere kann die Anzahl M ausgewählt werden, für die der relativ beste Wert des Optimierungskriteriums ermittelt wurde. So kann die Anzahl von Verkehrszeichen entlang des Pfades in präziser Weise ermittelt werden.Determining the number M of clusters may include determining an (optimized) value of the optimization criterion for different numbers of clusters. The (optimal) number M can then be determined on the basis of the values of the optimization criterion for the different numbers of clusters. In particular, the number M for which the relatively best value of the optimization criterion was determined can be selected. Thus, the number of traffic signs along the path can be determined in a precise manner.

Das Optimierungskriterium kann von einem probabilistischen Modell für Messfehler in den Positionsdaten bezüglich der Position des detektierten Verkehrszeichens abhängen. Insbesondere kann bei der Zuordnung von Verkehrszeichen-Datensätzen zu Clustern ein solches Modell für Messfehler bei den Positionsdaten berücksichtigt werden. So können die Cluster und die Positionen der Cluster mit einer erhöhten Genauigkeit bestimmt werden.The optimization criterion may depend on a probabilistic model for measurement errors in the position data with respect to the position of the detected traffic sign. In particular, when assigning traffic sign data sets to clusters, such a model can be taken into account for measurement errors in the position data. Thus, the clusters and the positions of the clusters can be determined with increased accuracy.

Alternativ oder ergänzend kann das Optimierungskriterium von einem Abstand zwischen der ermittelten Position eines Clusters und der Positionen von ein oder mehreren detektierten Verkehrszeichen abhängen, deren ein oder mehreren Verkehrszeichen-Datensätze dem Cluster zugeordnet wurden. Mit anderen Worten, das Optimierungskriterium kann den Abstand zwischen der ermittelten Position eines Clusters und der Positionen der dem Cluster zugeordneten detektierten Verkehrszeichen berücksichtigen. Dabei können insbesondere relativ große Abstände bestraft werden. So können die Cluster und die Positionen der Cluster mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.Alternatively or additionally, the optimization criterion may depend on a distance between the determined position of a cluster and the positions of one or more detected traffic signs whose one or more traffic sign data sets have been assigned to the cluster. In other words, the optimization criterion can take into account the distance between the determined position of a cluster and the positions of the detected traffic signs associated with the cluster. In particular, relatively large distances can be punished. Thus, the clusters and the positions of the clusters can be determined with high accuracy.

In einem bevorzugten Fall umfasst das Optimierungskriterium für einen Pfad p (bzw. entspricht das Optimierungskriterium):

Figure DE102016216154A1_0002
mitIn a preferred case, the optimization criterion for a path p (or corresponds to the optimization criterion) comprises:
Figure DE102016216154A1_0002
With

Figure DE102016216154A1_0003
Figure DE102016216154A1_0003

Das Optimierungskriterium LLH p / Pfad kann ggf. eine Teilmenge der o. g. Terme LLH i / Schildmeldungen , LLH i / Pfadcluster und LLH p / Prior umfassen (z. B. LLH i / Schildmeldungen und LLH i / Pfadcluster ).The optimization criterion LLH p / path may possibly be a subset of the above terms LLH i / sign messages . LLH i / path cluster and LLH p / Prior include (eg LLH i / sign messages and LLH i / path cluster ).

Dabei entspricht nÜberfahrten der Anzahl von Fahrten entlang des Pfads p. n i / Schildmeldungen entspricht der Anzahl von Verkehrszeichen-Datensätzen aus den Messdaten für die ite Fahrt. LLH ij / Zuordnung zeigt die Wahrscheinlichkeit, insbesondere die Log Likelihood, dafür an, dass der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt einem Cluster zugeordnet ist bzw. zugeordnet wird. Dabei kann LLH ij / Zuordnung von einem Abstand zwischen einer Position des detektierten Verkehrszeichens des Verkehrszeichen-Datensatzes j der iten Fahrt und der ermittelten Position eines Clusters abhängen, dem der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt zugeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann LLH ij / Zuordnung einem empirisch ermittelten Wert entsprechen, wenn der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt keinem Cluster zugeordnet ist bzw. wird. δij nimmt den Wert 1 oder 0 an, je nachdem, ob der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt einem Cluster zugeordnet ist oder nicht. p1 kann eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass es sich bei einem Verkehrszeichen-Datensatz um eine Falschmeldung handelt. n p / Pfadcluster entspricht der Anzahl von Clustern auf dem Pfad p. Nach Durchführung des Verfahrens entspricht n p / Pfadcluster typischerweise der optimalen Anzahl M von Clustern. εik nimmt den Wert 1 oder 0 an, je nachdem, ob dem Cluster k ein Verkehrszeichen-Datensatz der iten Fahrt zugeordnet wurde oder nicht. p2 kann eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass ein auf dem Pfad p befindliches tatsächliches Verkehrszeichen bei einer Fahrt entlang des Pfades p detektiert wird. nPrior kann einer (festgelegten) Anzahl von virtuellen Fahrten entsprechen, bei denen keine Verkehrszeichen detektiert werden.Where n passes are the number of trips along the path p. ni / sign messages corresponds to the number of traffic signs records from the measurement data for the i th driving. LLH ij / assignment indicates the likelihood, in particular the log likelihood, that the traffic sign data set j of the i th journey corresponds to one Cluster is assigned or assigned. It can LLH ij / assignment depend on a distance between a position of the detected traffic sign of the traffic sign data set j of the i th drive and the determined position of a cluster to which the traffic sign data set j of the i th drive is assigned. Alternatively or additionally LLH ij / assignment correspond to an empirically determined value if the traffic sign data set j of the i th drive is or will not be assigned to a cluster. δ ij assumes the value 1 or 0, depending on whether the traffic sign data set j of the i th drive is assigned to a cluster or not. p 1 can indicate a probability that a traffic sign record is a hoax. np / path cluster corresponds to the number of clusters on the path p. After performing the procedure corresponds np / path cluster typically the optimal number M of clusters. ε ik assumes the value 1 or 0, depending on whether or not the cluster k has been assigned a traffic sign data set for the ith trip. p 2 may indicate a probability that an actual traffic sign on the path p is detected when traveling along the path p. n Prior can correspond to a (fixed) number of virtual trips in which no traffic signs are detected.

Bei Verwendung des o. g. Optimierungskriteriums können die Anzahl M von Clustern und die Positionen der Cluster in besonders präziser Weise bestimmt werden.When using the o. G. Optimization criteria, the number M of clusters and the positions of the clusters can be determined in a particularly precise manner.

Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln der Positionen von Clustern, im Folgenden als Pfadcluster bezeichnet, für einen ersten Pfad und für einen zumindest teilweise unterschiedlichen zweiten Pfad durch den Teilbereich des Straßennetzes. Dabei kann der erste Pfad einen ersten Straßenabschnitt und der zweite Pfad einen zweiten Straßenabschnitt des Straßennetzes umfassen, wobei der erste Straßenabschnitt und der zweite Straßenabschnitt derart ausgelegt sein können, dass bei einer Fahrt entlang des zweiten Straßenabschnittes ein Verkehrszeichen auf dem ersten Straßenabschnitt detektiert werden kann. Dies kann z. B. dann vorkommen, wenn der erste Straßenabschnitt und der zweite Straßenabschnitt parallel zueinander verlaufen.The method may include determining the positions of clusters, hereinafter referred to as path clusters, for a first path and for an at least partially different second path through the subarea of the road network. In this case, the first path may comprise a first road section and the second path may comprise a second road section of the road network, wherein the first road section and the second road section may be designed so that a traffic sign on the first road section can be detected when driving along the second road section. This can be z. B. occur when the first road section and the second road section parallel to each other.

Es kann dann auf Basis der Pfadcluster für den ersten und zweiten Pfad eine Position eines Superclusters für den ersten Straßenabschnitt ermittelt werden, so dass ein Supercluster-Optimierungskriterium verbessert wird. Dabei zeigt das Supercluster zumindest ein Verkehrszeichen an und die Position des Superclusters zeigt die Position des zumindest einen Verkehrszeichens an. Das Supercluster-Optimierungskriterium kann von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängen, dass ein Verkehrszeichen eines Straßenabschnitts bei der Fahrt entlang eines anderen Straßenabschnitts erfasst werden kann.It can then be determined based on the path clusters for the first and second path, a position of a supercluster for the first road section, so that a supercluster optimization criterion is improved. The supercluster indicates at least one traffic sign and the position of the supercluster indicates the position of the at least one traffic sign. The supercluster optimization criterion may depend on a likelihood that a traffic sign of a road segment may be detected while driving along another road segment.

Durch die Ermittlung von Superclustern für einzelne Straßenabschnitte auf Basis der zuvor ermittelten Pfadcluster für unterschiedliche Pfade können Überlappungen zwischen den unterschiedlichen Pfaden in zuverlässiger und präziser Weise erkannt und ausgewertet werden. So kann die Güte der ermittelten Positionen von Verkehrszeichen weiter erhöht werden.By identifying super clusters for individual road sections based on the previously determined path clusters for different paths, overlaps between the different paths can be detected and evaluated in a reliable and precise manner. Thus, the quality of the determined positions of traffic signs can be further increased.

Das Supercluster-Optimierungskriterium kann von einer Plausibilität der ermittelten Position des Superclusters für den ersten Straßenabschnitt in Bezug auf typische Positionen von Verkehrszeichen in einem Straßenabschnitt abhängen. Typische Positionen von Verkehrszeichen in einem Straßenabschnitt können dabei empirisch ermittelt werden. So kann die Genauigkeit der Positionen von Superclustern (bzw. damit verbundenen Verkehrszeichen) erhöht werden.The supercluster optimization criterion may depend on a plausibility of the ascertained position of the supercluster for the first road segment with respect to typical locations of traffic signs in a road segment. Typical positions of traffic signs in a road section can be determined empirically. Thus, the accuracy of the positions of superclusters (or associated traffic signs) can be increased.

Alternativ oder ergänzend kann das Supercluster-Optimierungskriterium von einem Abstand zwischen der ermittelten Position des Superclusters und der Positionen der ein oder mehreren Pfadcluster abhängen, die dem Supercluster zugeordnet sind. So können die Positionen von Superclustern (und damit von Verkehrszeichen) in präziser Weise ermittelt werden.Alternatively or additionally, the supercluster optimization criterion may depend on a distance between the determined position of the supercluster and the positions of the one or more path clusters associated with the supercluster. This allows the positions of superclusters (and therefore traffic signs) to be determined in a precise manner.

In einem bevorzugten Beispiel umfasst das Supercluster-Optimierungskriterium (bzw. entspricht das Supercluster-Optimierungskriterium:

Figure DE102016216154A1_0004
mit
Figure DE102016216154A1_0005
In a preferred example, the supercluster optimization criterion comprises (or corresponds to the supercluster optimization criterion:
Figure DE102016216154A1_0004
With
Figure DE102016216154A1_0005

Das Optimierungskriterium LLHGlobal kann ggf. eine Teilmenge der o. g. Terme LLH i / Pfadcluster, LLH i / Supercluster und LLHKonstellation umfassen (z. B. LLH i / Pfadcluster und LLH i / Supercluster ).The optimization criterion LLH Global may contain a subset of the above terms LLH i / Path Cluster, LLH i / Supercluster and LLH constellation include (e.g. LLH i / path cluster and LLH i / Supercluster ).

Dabei entspricht nPfade der Anzahl von Pfaden, die für die Ermittlung von Superclustern betrachtet werden. n i / Pfadcluster entspricht der Anzahl von Pfadclustern des iten Pfades. LLH ij / Zuordnung,Supercluster zeigt die Wahrscheinlichkeit, insbesondere die Log Likelihood, dafür an, dass der Pfadcluster j des iten Pfades einem Supercluster zugeordnet ist. Dabei kann LLH ij / Zuordnung,Supercluster von einem Abstand zwischen einer Position des Pfadclusters j des iten Pfades und der ermittelten Position eines Superclusters abhängen, dem der Pfadclusters j des iten Pfades zugeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann LLH ij / Zuordnung,Supercluster einem empirisch ermittelten Wert entsprechen, wenn der Pfadclusters j des iten Pfades keinem Supercluster zugeordnet ist. δS ij nimmt den Wert 1 oder 0 an, je nachdem, ob der Pfadclusters j des iten Pfades einem Supercluster zugeordnet ist oder nicht. p ij / 1 kann eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass es sich bei den ein oder mehreren dem Pfadcluster j des iten Pfades zugeordneten Verkehrszeichen-Datensätzen um Falschmeldungen handelt. nSupercluster entspricht der Anzahl von zu ermittelnden Superclustern (und kann im Rahmen des Verfahrens variiert und optimiert werden). εS ik nimmt den Wert 1 oder 0 an, je nachdem, ob dem Supercluster k ein Pfadcluster des iten Pfades zugeordnet wurde oder nicht. p ik / 2 kann eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass ein Verkehrszeichen des Superclusters k vom iten Pfad aus sichtbar ist und detektiert wird. LLH k / Clusterposition kann eine Wahrscheinlichkeit, insbesondere eine Log-Likelihood, der ermittelten Position eines Superclusters für den Straßenabschnitt anzeigen, dem der Supercluster zugeordnet wurde. LLHKonfiguration kann eine Wahrscheinlichkeit, insbesondere eine Log-Likelihood, der Zuordnung zwischen Supercluster und Straßenabschnitt anzeigen.Here, n paths of the number of paths that are considered for the determination of superclusters corresponds. ni / path cluster corresponds to the number of path clusters of the i th path. LLH ij / assignment, supercluster indicates the probability, in particular the log likelihood, that the path cluster j of the ith path is assigned to a supercluster. It can LLH ij / assignment, supercluster depend on a distance between a position of the path cluster j of the ith path and the ascertained position of a supercluster associated with the path cluster j of the ith path. Alternatively or additionally LLH ij / assignment, supercluster correspond to an empirically determined value if the path cluster j of the i th path is not assigned to a supercluster. δ S ij takes the value 1 or 0, depending on whether the path cluster j of the ith path is assigned to a supercluster or not. p ij / 1 may indicate a probability that the one or more traffic sign records associated with the path cluster j of the ith path are false reports. n Supercluster corresponds to the number of super clusters to be determined (and can be varied and optimized within the scope of the procedure). ε S ik assumes the value 1 or 0, depending on whether the supercluster k has been assigned a path cluster of the i th path or not. p ik / 2 may indicate a probability that a traffic sign of the supercluster k is visible from the i th path and is detected. LLH k / cluster position can indicate a probability, in particular a log likelihood, of the ascertained position of a supercluster for the road section to which the supercluster has been assigned. LLH configuration may indicate a likelihood of a particular log-likelihood, the association between Supercluster and road section.

Mit dem o. g. Optimierungskriterium können Überlappungen zwischen den Pfadclustern unterschiedlicher Pfade in zuverlässiger und präziser Weise detektiert und ausgewertet werden, um mit hoher Genauigkeit die Positionen von Verkehrszeichen zu bestimmen.With the o. G. Optimization criterion, overlaps between the path clusters of different paths can be reliably and precisely detected and evaluated in order to determine with high accuracy the positions of traffic signs.

Das Verfahren kann das Ermitteln der Positionen von Ml Pfadclustern für L unterschiedliche Pfade, wobei L eine ganze Zahl ist, mit L > 0, insbesondere L > 1, 2, 5, 10, 100 (typischerweise nPfade = L). Ml entspricht dabei der Anzahl von Pfadclustern auf dem lten Pfad, mit l = 1, ..., L (typischerweise n i / Pfadcluster = Ml für i = l). Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln, auf Basis der Pfadcluster der L unterschiedlichen Pfade, einer (optimalen) Anzahl N von Superclustern, so dass das Supercluster-Optimierungskriterium verbessert wird. Es können dann die (optimalen) Positionen für die N Supercluster ermittelt werden. So kann die Genauigkeit der ermittelten Positionen von Verkehrszeichen weiter erhöht werden.The method may include determining the positions of M l path clusters for L different paths, where L is an integer, with L> 0, in particular L> 1, 2, 5, 10, 100 (typically n paths = L). M l corresponds to the number of path clusters on the l th path, with l = 1,..., L (typically ni / path cluster = M l for i = 1). The method may include determining, based on the path clusters of the L different paths, an (optimal) number N of superclusters so that the supercluster optimization criterion is improved. Then the (optimal) positions for the N super clusters can be determined. Thus, the accuracy of the determined positions of traffic signs can be further increased.

Der Teilbereich zur Ermittlung eines Pfades umfasst eine erste Zelle, die durch ein oder mehrere zweiten Zelle zumindest teilweise umschlossen wird. Beispielsweise kann die erste Zelle durch 8 zweite Zellen vollständig umschlossen werden. Das Verfahren kann das Verwerfen eines Clusters der M Cluster umfassen, dessen Position in einer zweiten Zelle und/oder nicht in der ersten Zelle liegt. Das Verfahren kann dann für einen weiteren Teilbereich ausgeführt werden, in dem eine der zweiten Zellen durch ein oder mehrere weitere Zellen zumindest teilweise umschlossen wird. Zur Ermittlung der Positionen von Clustern (d. h. Verkehrszeichen) können somit sich überlappende Teilbereiche betrachtet werden. So kann die Güte der ermittelten Positionen weiter erhöht werden. Des Weiteren ermöglicht eine Zerlegung eines Straßennetzes in Teilbereiche eine lineare Skalierung des Verfahrens auf beliebig große Straßennetze.The partial area for determining a path comprises a first cell, which is at least partially enclosed by one or more second cells. For example, the first cell may be completely enclosed by 8 second cells. The method may include discarding a cluster of the M clusters whose location is in a second cell and / or not in the first cell. The method can then be carried out for a further subarea in which one of the second cells is at least partially enclosed by one or more further cells. In order to determine the positions of clusters (ie traffic signs) overlapping subareas can thus be considered. Thus, the quality of the determined positions can be further increased. Furthermore, a decomposition of a road network into subareas allows a linear scaling of the method to arbitrarily large road networks.

Bei dem Verwerfen kann die Möglichkeit vorgehalten werden, dass ein Cluster auch dann nicht verworfen wird, wenn die ermittelte Position außerhalb der ersten Zelle liegt. Insbesondere kann ein solches Cluster berücksichtigt werden, wenn das Verfahren für einen weiteren Teilbereich ausgeführt wird. Insbesondere kann ein solches Cluster bei der Ermittlung von Superclustern berücksichtigt werden. So kann die Zuverlässigkeit der Detektion von Verkehrszeichen weiter erhöht werden.In the case of discarding, the possibility can be provided that a cluster is not discarded even if the determined position lies outside the first cell. In particular, such a cluster can be taken into account if the method is carried out for a further subarea. In particular, such a cluster can be taken into account in the determination of super clusters. Thus, the reliability of the detection of traffic signs can be further increased.

Die im Rahmen des Verfahrens ermittelten Cluster (d. h. Verkehrszeichen) und die ermittelten Positionen können dazu verwendet werden, eine digitale Karte des Straßennetzes zu verbessern. Insbesondere kann die ermittelte Information im Rahmen der Ermittlung von Routen durch das Straßennetz verwendet werden. Des Weiteren kann die Information für das (ggf. voll autonome) Führen eines Fahrzeugs durch das Straßennetz verwendet werden. The identified clusters (ie traffic signs) and the identified positions can be used to improve a digital map of the road network. In particular, the determined information can be used in the context of the determination of routes through the road network. Furthermore, the information for the (possibly fully autonomous) driving a vehicle through the road network can be used.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Auswerteeinheit zur Ermittlung von Positionen von Verkehrszeichen in einem Straßennetz beschrieben. Die Auswerteeinheit (z. B. ein Server oder Computer) ist eingerichtet, einen Pfad durch einen Teilbereich des Straßennetzes zu ermitteln. Außerdem ist die Auswerteeinheit eingerichtet, Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von ein oder mehreren Fahrzeugen entlang des Pfades zu ermitteln, wobei die Messdaten mittels Umfeldsensorik der ein oder mehreren Fahrzeuge erfasst wurden. Die Messdaten einer Fahrt umfassen ein oder mehrere Verkehrszeichen-Datensätze für entsprechende ein oder mehrere detektierte Verkehrszeichen, die bei der Fahrt entlang des Pfades detektiert wurden, wobei ein Verkehrszeichen-Datensatz für ein detektiertes Verkehrszeichen Positionsdaten bezüglich einer Position des detektierten Verkehrszeichens umfasst. Die Auswerteeinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Messdaten eine Anzahl M von Clustern zur Gruppierung der Verkehrszeichen-Datensätze und Positionen der M Cluster entlang des Pfades zu ermitteln, so dass ein Optimierungskriterium verbessert wird. Dabei zeigt ein Cluster zumindest ein (ggf. genau ein) Verkehrszeichen an und die Position eines Clusters zeigt die Position zumindest (ggf. genau) eines Verkehrszeichens an. Das Optimierungskriterium kann von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängen, dass ein Verkehrszeichen bei einer Fahrt entlang des Pfades von der Umfeldsensorik der ein oder mehreren Fahrzeuge detektiert wird.According to a further aspect, an evaluation unit for determining positions of traffic signs in a road network is described. The evaluation unit (eg a server or computer) is set up to determine a path through a subarea of the road network. In addition, the evaluation unit is set up to determine measurement data of a plurality of journeys of one or more vehicles along the path, the measurement data having been acquired by means of environment sensors of the one or more vehicles. The measurement data of a trip comprises one or more traffic sign records for corresponding one or more detected traffic signs detected while traveling along the path, wherein a traffic sign record for a detected traffic sign comprises position data relating to a position of the detected traffic sign. The evaluation unit is further set up on the basis of the measurement data to determine a number M of clusters for grouping the traffic sign data sets and positions of the M clusters along the path, so that an optimization criterion is improved. A cluster indicates at least one (possibly exactly one) traffic sign and the position of a cluster indicates the position at least (possibly exactly) of a traffic sign. The optimization criterion may depend on a probability that a traffic sign is detected by the environment sensor of the one or more vehicles when driving along the path.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigenFurthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. Show

1 ein beispielhaftes Messfahrzeug zur Erfassung von Messdaten; 1 an exemplary measuring vehicle for acquiring measured data;

2 ein beispielhaftes Straßennetz; 2 an exemplary road network;

3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung der Position von Verkehrszeichen; 3 a flowchart of an exemplary method for determining the position of traffic signs;

4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung von Pfadclustern entlang eines Pfades in einem Straßennetz; und 4 a flowchart of an exemplary method for determining path clusters along a path in a road network; and

5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Aggregation von Pfadclustern. 5 a flowchart of an exemplary method for aggregation of path clusters.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der präzisen und zuverlässigen Ermittlung der Positionen von Verkehrszeichen (in diesem Dokument auch beispielhaft als Schilder bezeichnet) in einem Straßennetz, auf Basis von Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von Messfahrzeugen in dem Straßennetz. 1 zeigt ein beispielhaftes Messfahrzeug 101 mit einer Kamerasensorik 102, die einen Bereich 103 vor dem Fahrzeug 101 erfasst. Ein Verkehrszeichen 104 wird von der Kamerasensorik 102 erfasst und es kann der Typ des Verkehrszeichens 104 (Geschwindigkeitsbegrenzung 60 km/h in dem dargestellten Beispiel) ermittelt werden. Es können Messdaten in Bezug auf ein detektiertes Verkehrszeichen 104 bereitgestellt werden. Die Messdaten können den Typ des Verkehrszeichens 104 anzeigen. Des Weiteren können die Messdaten die Position anzeigen, an dem sich das Fahrzeug 101 bei der Detektion des Verkehrszeichens 104 befunden hat. Aus der Position des Fahrzeugs 101 und dem Erfassungsbereich 103 kann dann auf die Position des Verkehrszeichens 104 geschlossen werden. Außerdem können die Messdaten anzeigen, an welcher Position 105 innerhalb des Erfassungsbereichs 103 sich das Verkehrszeichen 104 befindet (z. B. am rechten Rand 105 des Erfassungsbereichs 103).As set forth above, the present document is concerned with the accurate and reliable determination of the positions of traffic signs (also referred to in this document by way of example as signs) in a road network based on measurement data of a plurality of trips of measuring vehicles in the road network. 1 shows an exemplary measuring vehicle 101 with a camera sensor 102 that have an area 103 in front of the vehicle 101 detected. A traffic sign 104 is from the camera sensor 102 captured and it can be the type of traffic sign 104 (Speed limit 60 km / h in the example shown) are determined. It can measure data related to a detected traffic sign 104 to be provided. The measurement data can be the type of traffic sign 104 Show. Furthermore, the measurement data can indicate the position at which the vehicle is 101 in the detection of the traffic sign 104 has found. From the position of the vehicle 101 and the coverage area 103 can then to the position of the traffic sign 104 getting closed. In addition, the measured data can indicate at which position 105 within the coverage 103 the traffic sign 104 located (eg on the right edge 105 of the coverage area 103 ).

Bei einer Vielzahl von Fahrten von Messfahrzeugen 101 in einem Straßennetz können somit Messdaten mit Verkehrszeichen-Datensätzen für unterschiedliche detektierte Verkehrszeichen 104 erfasst werden. Dabei kann der Verkehrszeichen-Datensatz für ein Verkehrszeichen 104 anzeigen:

  • • Information in Bezug auf einen Typ des Verkehrszeichens 104; und/oder
  • • Information in Bezug auf den Zustand (z. B. Position, Geschwindigkeit, Orientierung, Drehrate) des Messfahrzeugs 101 bei der Detektion des Verkehrszeichens 104; und/oder
  • • Positionsdaten in Bezug auf einen Position des Verkehrszeichens 104.
In a variety of trips of measuring vehicles 101 In a road network, therefore, measurement data with traffic sign data sets for different detected traffic signs 104 be recorded. In this case, the traffic sign data set for a traffic sign 104 Show:
  • • Information related to a type of traffic sign 104 ; and or
  • • Information related to the condition (eg position, speed, orientation, yaw rate) of the measuring vehicle 101 in the detection of the traffic sign 104 ; and or
  • • Position data related to a position of the traffic sign 104 ,

Die Vielzahl von Verkehrszeichen-Datensätze einer Vielzahl von Fahrten in einem Straßennetz können z. B. individuell durch einen Clusteralgorithmus ausgewertet werden. Dabei ergeben sich jedoch diverse Nachteile:

  • • Die Anzahl der ermittelten Schildpositionen hängt typischerweise von der Anzahl der Schildmeldungen (d. h. von der Anzahl von detektierten Verkehrszeichen 104 bzw. von der Anzahl von Verkehrszeichen-Datensätzen) ab. Mit einer steigenden Anzahl von Detektionen von Verkehrszeichen 104 (d. h. mit einer steigenden Anzahl von Verkehrszeichen-Datensätzen) an der gleichen Stelle in einem Straßennetz steigt tendenziell die Anzahl der von einem Clusteralgorithmus angelernten Schilder 104, um die durch die Abweichung zwischen Schildmeldungen (d. h. Verkehrszeichen-Datensätzen) und Schildkandidaten (d. h. ermittelte Cluster-Positionen) entstehenden Optimierungskosten zu minimieren.
  • • Eng beieinander stehende Schilder 104 können typischerweise nicht unterschieden werden, da die zugehörigen Meldungen (d. h. Detektionen bzw. Verkehrszeichen-Datensätze) durch einen Clusteralgorithmus typischerweise dem gleichen Schildkandidaten zugewiesen werden und somit bei nah beieinander liegenden Schildern 104 lediglich eine einzige Schildposition (d. h. Cluster-Position) ermittelt wird.
  • • Im Rahmen eines Clusteralgorithmus auf Basis der individuellen Schildmeldungen bzw. Verkehrszeichen-Datensätze können typischerweise die Geschwindigkeit und die Drehrate eines Fahrzeugs 101 nicht berücksichtigt werden. Eine hohe Geschwindigkeit bzw. Drehrate (z. B. bei einem Abbiegevorgang) kann jedoch zu Ungenauigkeiten bei der Detektion eines Verkehrszeichens 104 führen. Als Folge daraus können sich Ungenauigkeiten bei den erlernten Cluster-Positionen ergeben. Zudem kann es bei hohen Geschwindigkeiten vorkommen, dass die Schildmeldungen (d. h. Verkehrszeichen-Datensätze) zu einem Schild 104 bei unterschiedlichen Fahrten aufgrund von Messungenauigkeiten relativ stark streuen, so dass anstelle eines tatsächlichen Schildes 104 mehrere Cluster-Positionen ermittelt werden.
  • • Bei dem Erlernen von Schildpositionen können Heuristiken zu typischen Schildpositionen berücksichtigt werden, um die Genauigkeit eines Clusteralgorithmus zu erhöhen. Dabei ist der Einfluss von Heuristiken zu typischen Schildpositionen auf die erlernten Schildposition typischerweise abhängig von der Anzahl der Schildmeldungen in den Messdaten. Bei Auftreten von systematischen Fehlern in den Schildmeldungen kann dies zum Erlernen von nicht plausiblen Schildpositionen führen.
  • • Das Clustern bzw. Gruppieren von individuellen Verkehrszeichen-Datensätzen weist typischerweise einen Rechenaufwand auf, der mit der Größe des berücksichtigten Bereichs eines Straßennetzes überlinear ansteigt, und ist somit typischerweise nicht auf beliebig große Bereiche anwendbar.
The plurality of traffic sign records of a plurality of journeys in a road network may, for. B. can be evaluated individually by a cluster algorithm. However, there are several disadvantages:
  • • The number of shield positions determined typically depends on the number of shield messages (ie the number of detected traffic signs 104 or the number of traffic sign records). With an increasing number of detections of traffic signs 104 (ie, with an increasing number of traffic sign records) at the same location in a road network, the number of signs learned by a cluster algorithm tends to increase 104 to minimize the cost of optimization due to the discrepancy between sign messages (ie traffic sign records) and sign candidates (ie, identified cluster locations).
  • • Closely spaced signs 104 typically can not be distinguished, since the associated messages (ie, detections or traffic sign records) are typically assigned to the same tag candidate by a cluster algorithm, and thus with closely spaced tags 104 only a single shield position (ie cluster position) is determined.
  • • As part of a cluster algorithm based on the individual sign messages or traffic sign data sets typically the speed and the rate of turn of a vehicle 101 not considered. However, a high speed or yaw rate (eg in a turn-off operation) can lead to inaccuracies in the detection of a traffic sign 104 to lead. As a result, inaccuracies in the learned cluster positions may result. Additionally, at high speeds, the sign messages (ie traffic sign records) may become a sign 104 Difficult to scatter on different trips due to measurement inaccuracies, so instead of an actual sign 104 several cluster positions are determined.
  • • When learning shield positions, heuristics of typical shield positions can be considered to increase the accuracy of a cluster algorithm. The influence of heuristics on typical shield positions on the learned shield position is typically dependent on the number of shield messages in the measurement data. If systematic errors in the sign messages occur, this can lead to the learning of implausible shield positions.
  • The clustering of individual traffic sign records typically has computational overhead that increases linearly with the size of the considered area of a road network, and thus typically is not applicable to arbitrarily large areas.

Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem auf Basis von Verkehrszeichen-Datensätzen aus einer Vielzahl von Fahrten in einem Straßennetz in präziser und zuverlässiger Weise Schildpositionen von Verkehrszeichen 104 in einem beliebig großen Bereich des Straßennetzes erlernt werden können. Durch das beschriebene Verfahren können die o. g. Nachteile beseitigt werden.In the following, a method will be described, in which the traffic sign data sets from a plurality of journeys in a road network are used in a precise and reliable manner to obtain sign positions of traffic signs 104 can be learned in an arbitrarily large area of the road network. By the described method, the above-mentioned disadvantages can be eliminated.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Ermittlung der Positionen von Schildern 104 in einem Bereich eines Straßennetzes 200 (siehe 2). Der ausgewählte Bereich des Straßennetzes 200 wird in diesem Dokument auch als Job-Bounding-Box 311 bezeichnet. 3 shows a flowchart of an exemplary method 300 to determine the positions of signs 104 in an area of a road network 200 (please refer 2 ). The selected area of the road network 200 is also referred to as a job-bounding box in this document 311 designated.

Im Schritt S1 (Referenzzeichen 301) werden für die gegebene Job-Bounding-Box 311 (die z. B. eine Größe von 2 × 2 km aufweist) die relevanten Fahrdaten (bspw. Position, Geschwindigkeit, Orientierung, Drehrate und Schildmeldungen) einer Vielzahl von Fahrzeugen 101 und Durchfahrungen der Job-Bounding-Box 311 von einem Datenspeicher abgerufen, gefiltert und aufbereitet. Anhand eines Zeitstempels kann für jede Schildmeldung eines Kamerasystems 102 eines Fahrzeugs 101 die zugehörige Position, Orientierung, Geschwindigkeit und Drehrate des Fahrzeugs 101 durch Interpolation der entsprechenden Fahrdaten ermittelt werden. Zusätzlich kann durch Trace-Matching die Folge der von einem Fahrzeug 101 befahrenen Straßenabschnitte 221 nachvollzogen und gespeichert werden. Durch Aufbereitung der in einer digitalen Karte enthaltenen Informationen kann dabei sichergestellt werden, dass die betrachteten Straßenabschnitte 221 eine bestimmte maximale Länge (z. B. von 50 Metern) nicht überschreiten. Abschließend können die derart aufbereiteten Schildmeldungen und Straßenabschnitte 221 derart abgelegt werden, dass sie entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu einzelnen Zellen 211, 212 (mit einer Größe von bspw. 100 × 100 m) innerhalb und außerhalb der Job-Bounding-Box 311 sortiert sind. Im Folgenden können die Schildpositionen der Schilder 104 für jede der Zellen 211, 212 innerhalb der Job-Bounding-Box 311 separat berechnet, in der jeweiligen Zelle 211, 212 gespeichert und nach Berechnung der letzten Zelle 211, 212 als Ergebnis der Berechnung der Job-Bounding-Box 311 ausgegeben werden.In step S1 (reference character 301 ) are for the given job-bounding box 311 (which, for example, has a size of 2 × 2 km), the relevant driving data (eg position, speed, orientation, turning rate and sign messages) of a plurality of vehicles 101 and passing through the job-bounding box 311 retrieved from a data store, filtered and processed. A timestamp can be used for every signage of a camera system 102 of a vehicle 101 the associated position, orientation, speed and yaw rate of the vehicle 101 be determined by interpolation of the corresponding driving data. In addition, Trace Matching can be the result of a vehicle 101 traffic road sections 221 be comprehended and stored. By processing the information contained in a digital map can be ensured that the considered road sections 221 do not exceed a certain maximum length (eg of 50 meters). Finally, the shield messages and road sections prepared in this way can be used 221 be stored so that they according to their affiliation to individual cells 211 . 212 (with a size of, for example, 100 × 100 m) inside and outside the job-bounding box 311 are sorted. The following are the shield positions of the signs 104 for each of the cells 211 . 212 within the job bounding box 311 calculated separately, in the respective cell 211 . 212 stored and after calculation of the last cell 211 . 212 as a result of the calculation of the job bounding box 311 be issued.

Es kann somit in einem Schritt S1, 301 für einen Straßenabschnitt 221 eines Straßennetzes 200 und für eine Durchfahrt des Straßenabschnittes 221 eine Sequenz von Verkehrszeichen-Datensätzen für eine Sequenz von detektierten Verkehrszeichen 104 ermittelt werden, die bei der Durchfahrt des Straßenabschnittes 221 detektiert wurden. Dies kann für unterschiedliche Straßenabschnitte 221 und für unterschiedliche Durchfahrten erfolgen. Die Straßenabschnitte 221 können dabei unterschiedlichen Zellen 211, 212 des Straßennetzes 200 zugeordnet werden. Es ergibt sich somit ein Datengitter 312 mit Sequenzen von Verkehrszeichen-Datensätzen für die Straßenabschnitte 221 einzelner Zellen 211, 212.It can thus in a step S1, 301 for a road section 221 a road network 200 and for a passage of the road section 221 a sequence of traffic sign records for a sequence of detected traffic signs 104 be determined during the passage of the road section 221 were detected. This can be for different road sections 221 and for different transits. The road sections 221 can do different cells 211 . 212 of the road network 200 be assigned. This results in a data grid 312 with sequences of traffic sign records for the road sections 221 single cells 211 . 212 ,

Für die Ermittlung der Schildpositionen einer Zelle 211 werden die darin enthaltenen Schildmeldungen und Straßenabschnitte 221 verwendet. Um Probleme (insbesondere Diskontinuitäten) an den Rändern einer Zelle 211 zu vermeiden, können darüber hinaus auch die Schildmeldungen, Straßenabschnitte 221 und bereits ermittelten Schildpositionen der angrenzenden Zellen 212 als Eingangsdaten berücksichtigt werden. Das gesamte geografische Gebiet der verwendeten Zellen 211, 212 zur Ermittlung der Schildpositionen einer ersten Zelle 211 wird in diesem Dokument als äußere Bounding-Box 210, das Gebiet der ersten Zelle 211 selbst als innere Bounding-Box bezeichnet. Die Eingangsdaten können zur Vereinfachung in lokale Koordinaten (Bezugspunkt z. B. die untere linke Ecke der äußeren Bounding-Box 210) umgerechnet werden. Es können somit in einem Schritt S2, 302 lokale Eingangsdaten 313 für eine Zelle 211 und die direkt benachbarten Zellen 212 ermittelt werden. Die lokalen Eingangsdaten 313 umfassen dabei Messdaten mit Verkehrszeichen-Datensätzen für Verkehrszeichen 104, die bei Durchfahrten in der äußeren Bounding-Box 210 detektiert wurden.For determining the shield positions of a cell 211 become the sign messages and street sections contained therein 221 used. To problems (especially discontinuities) at the edges of a cell 211 In addition, sign messages, road sections can also be avoided 221 and already determined shield positions of the adjacent cells 212 be considered as input data. The entire geographical area of the cells used 211 . 212 for determining the shield positions of a first cell 211 is used in this document as an outer bounding box 210 , the area of the first cell 211 itself referred to as an inner bounding box. The input data may, for convenience, be converted to local coordinates (reference point, for example, the lower left corner of the outer bounding box 210 ) are converted. Thus, in a step S2, 302 local input data 313 for a cell 211 and the directly adjacent cells 212 be determined. The local input data 313 include measurement data with traffic sign data sets for traffic signs 104 that when passing through the outer bounding box 210 were detected.

Anhand der Eingangsdaten 313 können in einem Schritt S3, 303 mögliche Pfade 222 durch die äußere Bounding-Box 210 sowie die zugehörigen Durchfahrungen (und Sequenzen von Verkehrszeichen-Datensätzen) ermittelt werden. Grundlage hierfür ist das Ergebnis des Trace-Mapmatchings aus Schritt S1, 301. Ein Pfad 222 ist dabei eine Folge von in einer festgelegten Richtung durchfahrbaren Straßenabschnitten 221, wobei der erste Straßenabschnitt 221 eines Pfades 222 keinen zur äußeren Bounding-Box 210 gehörenden, tatsächlich durchfahrenen Vorgänger und der letzte Straßenabschnitt 221 eines Pfades 222 keinen entsprechenden Nachfolger in der äußeren Bounding-Box 210 aufweist. Die Möglichkeit von Wendemanövern wird hierbei typischerweise ausgeschlossen.Based on the input data 313 can in a step S3, 303 possible paths 222 through the outer bounding box 210 and the associated passages (and sequences of traffic sign records) are determined. The basis for this is the result of the trace map matching from step S1, 301 , A path 222 is a sequence of road sections which can be passed through in a defined direction 221 , where the first street section 221 a path 222 none to the outer bounding box 210 belonging, actually passed predecessor and the last section of road 221 a path 222 no corresponding successor in the outer bounding box 210 having. The possibility of turning maneuvers is typically excluded.

In einem Schritt S3 303 werden somit ein oder mehrere Pfade 222 durch eine Zelle 211 bzw. durch eine Gruppe von Zellen 211, 212 bzw. durch einen entsprechenden Teilbereich 210 des Straßennetzes 200 ermitteln. Dabei können unterschiedliche Pfade 222 zumindest teilweise gemeinsame Straßenabschnitte 221 umfassen. Für einen Pfad 222 werden die Sequenzen von Verkehrszeichen-Datensätzen für eine Vielzahl von Durchfahrten der Pfade 222 ermittelt und als Pfad-Daten bzw. Messdaten 314 für den Pfad 222 bereitgestellt.In a step S3 303 thus become one or more paths 222 through a cell 211 or by a group of cells 211 . 212 or by a corresponding subarea 210 of the road network 200 determine. This can be different paths 222 at least partially common road sections 221 include. For a path 222 be the sequences of traffic sign records for a variety of passages of the paths 222 determined and as path data or measurement data 314 for the path 222 provided.

In einem Schritt S4 304 werden pro Pfad 222 die Schildmeldungen (d. h. die Verkehrszeichen-Datensätze) sämtlicher Überfahrten zu einer Liste bzw. zu einer Sequenz von Pfadclustern 315 aggregiert. Jedes Pfadcluster 315 repräsentiert hierbei einen Schildkandidaten, typischerweise mit Position, Orientierung, Typ, diversen Zusatzinformationen (bspw. zeitliche Einschränkungen der Gültigkeit) sowie die Menge der ihm zugeordneten Schildmeldungen. Mit Hilfe eines Clusteralgorithmus, vorzugsweise einer angepassten Variante des K-Means Algorithmus, kann für einen Pfad 222 die Konstellation bzw. Sequenz von Pfadclustern 315 ermittelt werden, die die für den Pfad 222 vorhandenen Schildmeldungen (d. h. Verkehrszeichen-Datensätze) bestmöglich erklärt. Als Maß für die Güte der gefundenen Lösung kann die Log-Likelihood der Konstellation des Pfades p in Bezug auf die gegebenen Schildmeldungen (als Optimierungskriterium) verwendet werden:

Figure DE102016216154A1_0006
mit
Figure DE102016216154A1_0007
wobei nÜberfahrten der Zahl von relevanten Überfahrten (des Pfades p) und n i / Schildmeldungen der Zahl der zu Überfahrt i vorhandenen Schildmeldungen entspricht, und wobei δij = 1 falls die Schildmeldung j der Überfahrt i einem Pfadcluster 315 zugeordnet wurde (sonst δij = 0). LLH ij / Zuordnung entspricht der Log-Likelihood der Schildmeldung j von Überfahrt i gegeben der Position des ihr zugeordneten Pfadclusters bzw. einem von der Fahrsituation abhängigen, empirisch ermittelten Wert, falls kein Pfadcluster zugewiesen wurde. Mit der „Position” eines Schildes 104, eines Pfadclusters 315 oder eines Superclusters 316 kann dessen eigentliche Position und ggf. dessen Orientierung gemeint sein. Das in diesem Dokument beschriebene Verfahren 300 ist entsprechend anwendbar, wenn das jeweilige Pfadcluster 315, Supercluster 316 oder Schild 104 ohne Orientierung modelliert wird.In a step S4 304 be per path 222 the sign messages (ie the traffic sign records) of all crossings to a list or sequence of path clusters 315 aggregated. Each path cluster 315 This represents a sign candidate, typically with position, orientation, type, various additional information (eg temporal restrictions of validity) and the amount of sign messages associated with it. With the help of a cluster algorithm, preferably a customized variant of the K-Means algorithm, can be used for a path 222 the constellation or sequence of path clusters 315 which are the ones for the path 222 Existing sign messages (ie traffic sign records) best explained. As a measure of the quality of the solution found, the log likelihood of the constellation of the path p with respect to the given sign messages can be used (as an optimization criterion):
Figure DE102016216154A1_0006
With
Figure DE102016216154A1_0007
where n crossings the number of relevant crossings (of the path p) and ni / sign messages corresponds to the number of sign messages available for crossing i, and where δ ij = 1 if the sign message j of the crossing i is a path cluster 315 was assigned (otherwise δ ij = 0). LLH ij / assignment corresponds to the log likelihood of the sign message j of crossing i given the position of its associated path cluster or an empirically determined value depending on the driving situation, if no path cluster has been assigned. With the "position" of a sign 104 , a path cluster 315 or a supercluster 316 may be meant its actual position and possibly its orientation. The procedure described in this document 300 is applicable accordingly if the respective path cluster 315 , Supercluster 316 or shield 104 is modeled without orientation.

p1 entspricht der Wahrscheinlichkeit dafür, dass es sich bei einer beliebigen aber festen Schildmeldung (d. h. bei einem Verkehrszeichen-Datensatz) um eine Falschmeldung handelt, n p / Pfadcluster entspricht der Zahl M für den Pfad p betrachteten Pfadcluster 315, εik = 1 falls dem Pfadcluster k eine Schildmeldung der Überfahrt i zugeordnet wurde (sonst εik = 0), p2 entspricht der Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein auf dem Pfad 222 befindliches tatsächliches Schild 104 bei Durchfahren des Pfades 222 von dem Kamerasystem 102 eines Messfahrzeugs 101 erkannt und gemeldet wird und nPrior entspricht einer festen Anzahl von virtuellen Überfahrten, bei denen keine Schilder 104 gemeldet wurden.p 1 corresponds to the probability that any fixed sign message (ie a traffic sign record) is a hoax, np / path cluster corresponds to the number M for the path p considered path clusters 315 , ε ik = 1 if the path cluster k has been assigned a sign message of the crossing i (otherwise ε ik = 0), p 2 corresponds to the probability that one on the path 222 actual sign 104 when driving through the path 222 from the camera system 102 a measuring vehicle 101 is detected and reported and n Prior corresponds to a fixed number of virtual crossings where no signs 104 were reported.

Durch Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit p2 für das Detektieren eines auf dem durchfahrenen Pfad 222 befindlichen Schildes 104 kann gleichzeitig auch die Wahrscheinlichkeit für das Gegenereignis, d. h. die Nicht-Detektion eines tatsächlich vorhandenen Schildes 104, festgelegt werden. So kann die tatsächliche Zahl der vorhandenen Schilder 104 auf einem Pfad 222 mit erhöhter Genauigkeit ermittelt werden. Insbesondere führt bei wachsender Zahl von Durchfahrungen die ebenfalls wachsende Zahl von Schildmeldungen (d. h. Verkehrszeichen-Datensätzen) nicht dazu, dass die wachsende Zahl von Schildmeldungen durch eine größere Zahl von Pfadclustern 315 erklärt wird, da überflüssige Pfadcluster 315 in gleichem Maße, d. h. proportional zur Zahl der Überfahrten, durch die vergleichsweise kleine Log-Likelihood der Nicht-Detektion eines existierenden Schildes 104 bei Durchfahrung des zugehörigen Pfades 222 „bestraft” werden.By considering the probability p 2 for detecting a path traveled on the path 222 located sign 104 At the same time, the probability of the counter-event, ie the non-detection of an actual shield, can also be determined 104 , be determined. So can the actual number of existing signs 104 on a path 222 be determined with increased accuracy. In particular, as the number of passes increases, the growing number of sign messages (ie traffic sign records) does not result in the growing number of sign messages being transmitted through a larger number of path clusters 315 is explained as unnecessary path clusters 315 to the same extent, ie proportional to the number of crossings, by the comparatively small log likelihood of non-detection of an existing sign 104 by passing through the associated path 222 "to get punished.

Die Berechnung von LLH ij / Zuordnung erfolgt anhand eines probabilistischen Modells, das die Wahrscheinlichkeit der Ausgabe einer bestimmten Schildmeldung (d. h. der Detektion eines Verkehrszeichens 104) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Position und Orientierung des Schilds 104, dessen Typ und Zusatzinformationen und/oder der Position, Orientierung, Geschwindigkeit und/oder Drehrate des Fahrzeugs 101 beschreibt. Vorteilhafterweise können für die Modellierung der zu LLH ij / Zuordnung gehörenden Likelihood Modelle Normalverteilungen verwendet werden, die anhand zumindest einer der oben genannten Größen parametrisiert werden. So kann insbesondere der Einfluss von Geschwindigkeit und/oder Drehrate des Fahrzeugs 101 auf die Genauigkeit der gemeldeten Schildpositionen berücksichtigt werden, um auch bei einer starken Streuung der gemeldeten Schildpositionen die Ermittlung zusätzlicher falscher Schildpositionen zu vermeiden und um so eine höhere Zuverlässigkeit des Ergebnisses zu erzielen.The calculation of LLH ij / assignment is done using a probabilistic model that estimates the likelihood of issuing a particular sign message (ie the detection of a traffic sign 104 ) depending on the actual position and orientation of the sign 104 , its type and additional information and / or the position, orientation, speed and / or rotation rate of the vehicle 101 describes. Advantageously, for the modeling of LLH ij / assignment Likelihood models normal distributions are used, which are parameterized on the basis of at least one of the above sizes. Thus, in particular the influence of speed and / or rate of rotation of the vehicle 101 the accuracy of the reported shield positions should be taken into account so as to avoid the identification of additional false shield positions, even in the case of a large spread of reported shield positions, in order to achieve a higher reliability of the result.

Ein mögliches Vorgehen zur Ermittlung der Pfadcluster 315 unter Verwendung einer angepassten Variante des K-Means-Algorithmus ist in 4 dargestellt. Im Schritt S4a 401 wird die Zahl der zu ermittelnden Cluster 315 eines Pfades 222 zunächst auf 0 festgelegt und der daraus resultierende Wert von LLH p / Pfad ermittelt. Im Anschluss wird die Zahl 412 der Cluster 315 auf 1 erhöht und es wird mit dem Schritt S4b 402 fortgefahren. In diesem Schritt 402 werden die Cluster 315 (deren Anzahl 412 in Schritt 401 festgelegte wurde) unter Berücksichtigung der vorhandenen Schildmeldungen (d. h. Verkehrszeichen-Datensätze) geeignet initialisiert, so dass initiale bzw. Ausgangs-Cluster-Positionen 413 bereitgestellt werden. Im Schritt S4c 403 erfolgt die Zuordnung von Schildmeldungen zu Clustern, so dass der Wert der Log-Likelihood LLH p / Pfad maximiert wird. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Kamera 102 eines Fahrzeugs 101 (abgesehen von Falschmeldungen) pro real existierendem Schild 104 nur maximal eine Meldung ausgibt, so dass unterschiedliche Meldungen der gleichen Überfahrt von unterschiedlichen Schildern 104 herrühren müssen. Diese Bedingung kann derart berücksichtigt werden, dass jedem Cluster nur maximal eine Schildmeldung der gleichen Überfahrt zugeordnet werden kann. Gleichzeitig wird eine Schildmeldung einer Überfahrt nur maximal einem Cluster zugeordnet. Vorteilhafterweise kann das resultierende Zuordnungsproblem mit Hilfe der Ungarischen Methode bzw. des Kuhn-Munkres-Algorithmus gelöst werden. Es ergibt sich somit eine optimale Zuordnung 414 von Verkehrszeichen-Datensätzen der unterschiedlichen Überfahrten zu den unterschiedlichen Clustern. Das beschriebene Vorgehen ermöglicht es, den Umstand zu berücksichtigen, dass die Kamera 102 eines Fahrzeugs 101 (abgesehen von Falschmeldungen) pro real existierendem Schild 104 nur maximal eine Meldung ausgibt, so dass unterschiedliche Meldungen der gleichen Überfahrt von unterschiedlichen Schildern 104 herrühren müssen und somit die minimale Zahl vorhandener Schilder 104 besser bestimmt werden kann.A possible procedure for determining the path clusters 315 using a fitted variant of the K-Means algorithm is in 4 shown. In step S4a 401 becomes the number of clusters to be discovered 315 a path 222 initially set to 0 and the resulting value of LLH p / path determined. Following is the number 412 the cluster 315 increases to 1 and it goes to step S4b 402 continued. In this step 402 become the clusters 315 (their number 412 in step 401 was established) taking into account the existing shield messages (ie traffic signs records) suitably initialized, so that initial or output cluster positions 413 to be provided. In step S4c 403 the assignment of shield messages to clusters occurs, so that the value of the log likelihood LLH p / path is maximized. This takes into account that the camera 102 of a vehicle 101 (except for false reports) per real existing sign 104 only a maximum of one message is output, so that different messages the same crossing of different signs 104 must come from. This condition can be taken into account in such a way that only a maximum of one sign message of the same crossing can be assigned to each cluster. At the same time, a sign message of a crossing is only assigned to a maximum of one cluster. Advantageously, the resulting assignment problem can be solved using the Hungarian method or the Kuhn-Munkres algorithm. This results in an optimal allocation 414 of traffic sign records of different crossings to different clusters. The procedure described makes it possible to take into account the fact that the camera 102 of a vehicle 101 (except for false reports) per real existing sign 104 only a maximum of one message is output, so that different messages the same crossing of different signs 104 and thus the minimum number of existing signs 104 can be better determined.

Ausgehend von der so ermittelten optimalen Zuordnung 414 der Schildmeldungen zu den Clustern wird im Anschluss die optimale Position 415 der Cluster (Schritt S4d 404) ermittelt. Bei der Verwendung von Normalverteilungen zur Modellierung von LLH ij / Zuordnung kann die optimale Position 415 eines Clusters effizient analytisch ermittelt werden. Die Schritte S4c, 403 und S4d, 404 werden so lange wiederholt, bis entweder die maximale Zahl von Iterationen (bspw. 10) erreicht ist (Abbruchbedingung 405) oder bis sich die Position 415 der Cluster im Vergleich zu dem letzten Durchlauf nicht wesentlich geändert hat (Abbruchbedingung 406). Für jede Anzahl 412 von Clustern (außer 0) können die Schritte S4b 402, S4c 403 und S4d 404 mit unterschiedlichen initalen Clusterpositionen 413 wiederholt werden (z. B. 10 Mal), um lokale Minima zu vermeiden.Based on the optimal allocation determined in this way 414 The sign messages for the clusters will then be the optimal position 415 the cluster (step S4d 404 ). When using normal distributions to model LLH ij / assignment can be the optimal position 415 of a cluster can be determined efficiently analytically. Steps S4c, 403 and S4d, 404 are repeated until either the maximum number of iterations (eg 10) has been reached (abort condition 405 ) or until the position 415 the cluster has not changed significantly compared to the last run (abort condition 406 ). For every number 412 of clusters (except 0), steps S4b 402 , S4c 403 and S4d 404 with different inital cluster positions 413 be repeated (eg 10 times) to avoid local minima.

Nach Abschluss eines vollständigen Durchlaufs der Schritte S4a, S4b, S4c und S4d wird geprüft, ob der beste Wert von LLH p / Pfad aller darin untersuchten Clusterkonstellationen den besten Wert von LLH p / Pfad der vorangegangenen (kleineren) Zahl 412 der Cluster (0 im ersten Durchlauf, 1 im zweiten Durchlauf, etc.) übertrifft. Ist dies der Fall, wird der entsprechende Wert und die zugehörige Clusterkonstellation als vorläufiges Ergebnis gespeichert und die Zahl 412 der Cluster in S4a 401 für einen erneuten Durchlauf der Schritte S4b 402, S4c 403 und S4d 404 um eins erhöht (Abbruchbedingung 407). Ist der beste Wert von LLH p / Pfad (d. h. des Optimierungskriteriums) der aktuellen Zahl 412 von Clustern schlechter als die der vorangegangenen Zahl 412 von Clustern, wird die zur vorangegangenen Zahl von Clustern gehörende Clusterkonstellation als endgültiges Ergebnis des Schrittes S4 ausgegeben (Abbruchbedingung 407). So können in iterativer Weise die optimale Anzahl M 412 von Pfadclustern 315 und die optimalen Cluster-Positionen 415 der M Pfadcluster 315 ermittelt werden.After completion of a complete run of steps S4a, S4b, S4c and S4d, it is checked whether the best value of LLH p / path of all cluster constellations examined in it the best value of LLH p / path the previous (smaller) number 412 the cluster (0 in the first pass, 1 in the second pass, etc.) surpasses. If this is the case, the corresponding value and the associated cluster constellation are stored as a preliminary result and the number 412 the cluster in S4a 401 for a new run of steps S4b 402 , S4c 403 and S4d 404 increased by one (termination condition 407 ). Is the best value of LLH p / path (ie the optimization criterion) of the current number 412 of clusters worse than the previous number 412 of clusters, the cluster constellation belonging to the previous number of clusters is output as the final result of step S4 (abort condition 407 ). Thus, in an iterative way, the optimum number M 412 of path clusters 315 and the optimal cluster positions 415 the M path cluster 315 be determined.

Eine Variante des Schrittes S4 304 besteht darin, die vorhandenen Schildmeldungen (d. h. Verkehrszeichen-Datensätze) vorab nach Typ und/oder Zusatzinformationen zu sortieren und die Pfadcluster 315 entsprechend dem oben beschriebenen Vorgehen für jede der resultierenden Gruppen (z. B. für jeden Verkehrszeichen-Typ) separat zu ermitteln. Die Berechnung der Pfadcluster 315 wird dadurch effizienter. Des Weiteren kann so die Genauigkeit der ermittelten Pfadcluster 315 und Cluster-Positionen 415 erhöht werden.A variant of step S4 304 consists of sorting the existing sign messages (ie traffic sign records) in advance by type and / or additional information and the path clusters 315 determined separately for each of the resulting groups (eg for each traffic sign type) according to the procedure described above. The calculation of the path clusters 315 This makes it more efficient. Furthermore, the accuracy of the path clusters can be determined 315 and cluster positions 415 increase.

Eine weitere Variante des Schrittes S4 304 besteht darin, anstelle von LLH ij / Zuordnung das mit minus 0.5 multiplizierte Quadrat der Mahalanobis-Distanz zwischen beobachteter und tatsächlicher Schildposition zu verwenden. Bei Nicht-Zuordnung der zu Überfahrt i gehörenden Schildmeldung j kann LLH ij / Zuordnung in diesem Fall durch eine heuristisch ermittelte Konstante, bspw. –4.5, ersetzt werden. Dieses Vorgehen entspricht dem ursprünglichen Verfahren unter Verwendung von Normalverteilungen zur Modellierung von LLH ij / Zuordnung jedoch bei verringertem Rechenaufwand.Another variant of step S4 304 is in place of LLH ij / assignment Use the square of the Mahalanobis distance between observed and actual shield position multiplied by minus 0.5. In the case of non-assignment of the sign message j pertaining to crossing i, LLH ij / assignment in this case be replaced by a heuristically determined constant, for example -4.5. This procedure is the same as the original procedure using normal distributions to model LLH ij / assignment but at a reduced computational cost.

Als Ergebnis des Schritts S4 304 erhält man für unterschiedliche Pfade 222 unterschiedliche Mengen von Pfadclustern 315, wobei eine Menge von Pfadclustern 315 die Positionen 415 von Verkehrszeichen 104 auf einem Pfad 222 anzeigt. Die zu einem ersten Pfad 222 gehörende Menge von Pfadclustern 315 repräsentiert dabei die Schilder 104, die von diesem ersten Pfad 222 aus durch die Sensorik 102 eines Messfahrzeugs 101 erfasst werden können. Allerdings kann jedes dieser Schilder 104 potenziell auch von einem anderen zweiten Pfad 222 aus gesehen werden – entweder, weil ein Teil dieses zweiten Pfads 222 mit einem Teil des ersten Pfads 222 identisch ist, oder weil das betreffende Schild 104 bspw. von einem Straßenabschnitt 221 des zweiten Pfads 222 aus sichtbar ist, der parallel zu einem Straßenabschnitt 221 des ersten Pfads 222 verläuft. Im Schritt S5 305 können daher die Pfadcluster 315 der verschiedenen Pfade 222 zu sogenannten Superclustern 316 fusioniert werden, um Überschneidungen zwischen den Mengen von Pfadclustern 315 unterschiedlicher Pfade 222 zu detektieren und um somit die Genauigkeit der ermittelten Cluster-Positionen 415 weiter zu erhöhen.As a result of step S4 304 you get for different paths 222 different sets of path clusters 315 , where a set of path clusters 315 the positions 415 of traffic signs 104 on a path 222 displays. The to a first path 222 associated set of path clusters 315 represents the signs 104 that from this first path 222 out through the sensors 102 a measuring vehicle 101 can be detected. However, any of these signs can 104 potentially also from another second path 222 be seen from - either because part of this second path 222 with a part of the first path 222 is identical, or because the sign in question 104 for example, from a road section 221 the second path 222 is visible from the parallel to a road section 221 of the first path 222 runs. In step S5 305 can therefore be the path clusters 315 the different paths 222 to so-called superclusters 316 be merged to overlap between the sets of path clusters 315 different paths 222 to detect and thus the accuracy of the determined cluster positions 415 continue to increase.

Jedes Supercluster 316 repräsentiert hierbei wiederum einen Schildkandidaten, z. B. mit Position, Orientierung, Typ und/oder diversen Zusatzinformationen (bspw. zeitliche Einschränkungen der Gültigkeit). Supercluster 316 können ähnlich wie Pfadcluster 315 ermittelt werden. Dabei werden anstelle einzelner Schildmeldungen (d. h. einzelnen Verkehrszeichen-Datensätzen) den Superclustern 316 einzelne Pfadcluster 315 zugeordnet. Da es sich bei den ermittelten Pfadclustern 315 eines Pfades 222 um unterschiedliche Schilder 104 handelt, darf jedem Supercluster 316 typischerweise nur maximal ein Pfadcluster 315 aus einem Pfad 222 zugeordnet werden.Every supercluster 316 again represents a shield candidate, z. B. with position, orientation, type and / or various additional information (eg. Time restrictions on validity). Supercluster 316 can be similar to path clusters 315 be determined. In this case, instead of individual sign messages (ie individual traffic sign records) the superclusters 316 individual path clusters 315 assigned. As it is with the determined path clusters 315 a path 222 around different signs 104 is allowed to each supercluster 316 typically only a maximum of one path cluster 315 from a path 222 be assigned.

Neben den einem Supercluster 316 zugeordneten Pfadclustern 315 weist jedes Supercluster 316 typischerweise die Information auf, zu welchem diskreten Straßenabschnitt 221 und zu welcher Fahrtrichtung das Supercluster 316 (d. h. das durch das Supercluster 316 angezeigte Schild 104) gehört, auf welcher Straßenseite das Schild 104 steht bzw. ob das Schild 104 z. B. an einer Schilderbrücke über der Straße angebracht ist. Ein solcher diskreter Straßenabschnitt 221 kann grundsätzlich eine beliebige aber feste Länge aufweisen, die allerdings eine vorgegebene Maximallänge von bspw. 50 Metern nicht überschreiten darf. Die Definition der Straßenabschnitte 221 kann einmalig vor Durchführung von Schritt S5 305 erfolgen (wie oben dargelegt).In addition to a supercluster 316 associated path clusters 315 assigns each supercluster 316 typically the information on which discrete road section 221 and to what direction the supercluster 316 (ie that through the supercluster 316 displayed sign 104 ) heard on which street side the sign 104 stands or whether the shield 104 z. B. is attached to a gantridge over the road. Such a discrete street section 221 can in principle have any but fixed length, which, however, may not exceed a predetermined maximum length of, for example, 50 meters. The definition of road sections 221 can once before performing step S5 305 take place (as stated above).

Für eine gegebene Anzahl von Superclustern 316 mit zugeordneten Straßenabschnitten 221, Fahrtrichtungen und/oder Straßenseiten (einschließlich der Möglichkeit der Zugehörigkeit zu einer Schilderbrücke) soll im Folgenden die plausibelste Zuordnung der Pfadcluster 315, die plausibelste Position der Supercluster 316 sowie die von der Position abhängige Maßzahl LLHGlobal für diese Plausibilität (als Supercluster-Optimierungskriterium) ermittelt werden. Die Maßzahl LLHGlobal für die Plausibilität einer derartigen Zuordnung ergibt sich beispielsweise aus folgenden Gleichungen:

Figure DE102016216154A1_0008
mit
Figure DE102016216154A1_0009
wobei nPfade der Zahl der betrachteten Pfade 222 und n i / Pfadcluster der Zahl der zu Pfad i vorhandenen Pfadcluster 315 entspricht. δij = 1 falls das Pfadcluster j des Pfades i einem Supercluster 316 zugeordnet wurde (sonst δij = 0). LLH ij / Zuordnung entspricht der Log-Likelihood des Pfadclusters j von Pfad i gegeben der Position des ihm zugeordneten Superclusters 316 bzw. einem empirisch ermittelten Wert, falls kein Supercluster 316 zugewiesen wurde. p ij / 1 entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei den zu Pfadcluster j des Pfades i gehörenden Schildmeldungen um Falschmeldungen handelt, wobei vorteilhafterweise auch für alle Pfade i und Pfadcluster j der gleiche Wert für p ij / 1 gewählt werden kann. nSupercluster entspricht der Zahl der betrachteten Supercluster 316. εik = 1 falls dem Supercluster k ein Pfadcluster 315 des Pfades i zugeordnet wurde (sonst εik = 0). p ik / 2 entspricht der empirisch ermittelten Wahrscheinlichkeit, dass das Supercluster k von Pfad i aus sichtbar ist und gemeldet wird, wobei unterschieden wird, ob der dem Supercluster 316 zugeordnete Straßenabschnitt 221 Teil von Pfad i ist oder nicht. LLH k / Clusterposition entspricht der Log-Likelihood der Position der Supercluster 316, gegeben der gewählten Zuordnung zu Straßenabschnitten 221, Fahrtrichtungen und/oder Straßenseiten. LLHKonfiguration entspricht der Log-Likelihood eben dieser Zuordnung, wobei LLHKonfiguration insbesondere auch Erfahrungswerte berücksichtigen kann, bspw. dass Schilder auf Autobahnen häufig auf beiden Seiten der Fahrbahn platziert sind oder dass Geschwindigkeitsbegrenzungsschilder in der Regel nicht direkt vor sondern eher nach Kreuzungen anzutreffen sind.For a given number of superclusters 316 with assigned road sections 221 , Directions and / or road sides (including the possibility of belonging to a gantry) should be the most plausible assignment of path clusters 315 , the most plausible position of the supercluster 316 and the position-dependent measure LLH Global for this plausibility (as a supercluster optimization criterion). The measure LLH Global for the plausibility of such an assignment is, for example, from the following equations:
Figure DE102016216154A1_0008
With
Figure DE102016216154A1_0009
where n paths are the number of paths considered 222 and ni / path cluster the number of path clusters existing for path i 315 equivalent. δ ij = 1 if the path cluster j of the path i is a supercluster 316 was assigned (otherwise δ ij = 0). LLH ij / assignment corresponds to the log likelihood of path cluster j of path i given the position of its associated supercluster 316 or an empirically determined value, if no supercluster 316 was assigned. p ij / 1 corresponds to the probability that the sign messages belonging to path clusters j of path i are false reports, and advantageously also the same value for all paths i and path cluster j p ij / 1 can be chosen. n Supercluster corresponds to the number of considered superclusters 316 , ε ik = 1 if the supercluster k is a path cluster 315 of the path i was assigned (otherwise ε ik = 0). p ik / 2 corresponds to the empirically determined probability that the supercluster k is visible from path i and reported, distinguishing whether the supercluster 316 assigned road section 221 Part of Path i is or not. LLH k / cluster position The log likelihood corresponds to the position of the supercluster 316 given the chosen assignment to road sections 221 , Directions and / or street sides. LLH configuration corresponds to the log likelihood of just this assignment, with LLH configuration in particular as well Experience can take into account, for example, that signs are often placed on highways on both sides of the road or that speed limit signs are usually not found directly before but rather after intersections.

Durch geeignete Wahl von LLH ij / Zuordnung , p ij / 1 und p ik / 2 können neben den von den einzelnen Schildmeldungen herrührenden Messfehlern (Nicht- und Falscherkennung sowie Abweichungen in der gemeldeten Position) auch systematisch auftretende Erfassungsfehler berücksichtigt werden. Dies erlaubt die Berücksichtigung von Situationen, in denen bspw. ein vorhandenes Schild 104 von einem bestimmten Pfad 222 aus nicht sichtbar ist oder in denen die Erkennung stets einem bestimmten Fehler unterliegt. Die explizite Berücksichtigung derartiger Situationen erlaubt eine zuverlässigere Fusion der vorhandenen Information und eine genauere Bestimmung der tatsächlichen Schildposition. Es wird somit eine Verbesserung der Genauigkeit der ermittelten Schildpositionen ermöglicht, indem systematische Fehler in den gemeldeten Schildpositionen (d. h. in den Positionsdaten der Verkehrszeichen-Datensätze) in einem probabilistischen Modell berücksichtigt werden und dadurch weniger stark das Ergebnis beeinflussen.By a suitable choice of LLH ij / assignment . p ij / 1 and p ik / 2 In addition to the measurement errors resulting from the individual sign messages (non-recognition and incorrect recognition as well as deviations in the reported position), systematically occurring registration errors can also be taken into account. This allows the consideration of situations in which, for example, an existing sign 104 from a particular path 222 is not visible or in which the detection is always subject to a specific error. The explicit consideration of such situations allows a more reliable fusion of the existing information and a more accurate determination of the actual shield position. Thus, it is possible to improve the accuracy of the detected shield positions by taking into account systematic errors in the reported shield positions (ie in the position data of the traffic sign data sets) in a probabilistic model and thereby less affect the result.

Ein mögliches Vorgehen zur Ermittlung der Supercluster 316 unter Verwendung einer angepassten Variante des K-Means-Algorithmus ist in 5 dargestellt. Im Schritt S5a 501 wird zunächst eine Anzahl von Supercluster-Kandidaten 512 ermittelt, indem für jeden Straßenabschnitt 221, jede Fahrtrichtung und/oder jede Straßenseite zunächst ein Supercluster 315 (bspw. auf der Mitte des Straßenabschnitts 221 mit Orientierung entsprechend der Fahrtrichtung) instanziiert wird. Es kann dann der K-Means-Algorithmus, wie er auch später in den Schritten S5c 514 und S5d 515 zum Einsatz kommt, mit diesem Supercluster 316 als einzigen ausgewählten Clusterkandidaten durchgeführt wird. Die resultierende Log-Likelihood wird jeweils mit der LLH für den Fall, dass gar kein Clusterkandidat ausgewählt wird, verglichen. Ergibt sich bei Verwendung des Superclusters die höhere LLH, kommt dieser als Supercluster-Kandidat 316 für den eigentlichen Algorithmus in Frage.A possible procedure for determining the supercluster 316 using a fitted variant of the K-Means algorithm is in 5 shown. In step S5a 501 will first be a number of supercluster candidates 512 determined by adding for each road section 221 , each direction of travel and / or each street side first a supercluster 315 (For example, on the middle of the road section 221 with orientation according to the direction of travel) is instantiated. It can then be the K-Means algorithm, as it later in steps S5c 514 and S5d 515 is used with this supercluster 316 is performed as the only selected cluster candidate. The resulting log likelihood is compared with the LLH in the event that no cluster candidate is selected at all. If the higher LLH results when using the supercluster, this comes as a supercluster candidate 316 for the actual algorithm in question.

Eine Besonderheit besteht bei der Straßenseite, die Schilderbrücken repräsentiert. Schilderbrücken weisen in der Regel mehrere Schilder auf, während ein Supercluster 316 typischerweise genau ein Schild repräsentiert. In einer besonderen Ausprägung des Algorithmus sind daher für die Straßenseite „Schilderbrücke” für jeden Straßenabschnitt 221 und für jede Fahrtrichtung unterschiedliche Anzahlen von Superclustern 316 für die Ermittlung des Schildkandidaten zu untersuchen. Die Anzahl von Superclustern 316 mit der höchsten LLH wird anschließend als Supercluster-Kandidat 512 aufgenommen, d. h. der Supercluster-Kandidat 512 besteht im Fall von „Schilderbrücken” aus mehreren Schildern 104.A special feature is the street side, which represents gantries. Gantries usually have multiple signs, while a supercluster 316 typically represents exactly one sign. In a special feature of the algorithm are therefore for the road side "sign bridge" for each road section 221 and different numbers of super clusters for each direction of travel 316 to investigate for the determination of the shield candidate. The number of superclusters 316 with the highest LLH is subsequently considered a supercluster candidate 512 included, ie the supercluster candidate 512 In the case of "gantries" there are several signs 104 ,

Jeder der so ermittelten Supercluster-Kandidaten 512 hat die Eigenschaft, dass dessen Verwendung die bestehenden Pfadcluster 315 von unterschiedlichen Pfaden 222 für sich genommen besser erklärt als die Verwendung von gar keinem Supercluster-Kandidaten 512. Allerdings kann es sein, dass die LLH (Log-Likelihood) für die gleichzeitige Existenz der Supercluster zweier Kandidaten kleiner ist als die der Existenz nur eines der beiden Supercluster. Das Ziel ist es also, die Menge von Schildkandidaten zu finden, bei der die gleichzeitige Existenz der zugehörigen Supercluster die vorhandenen Pfadcluster bestmöglich erklärt bzw. bei der LLHGlobal maximiert wird.Each of the supercluster candidates determined this way 512 has the property that its use the existing path clusters 315 of different paths 222 better explained than the use of no supercluster candidate 512 , However, it may be that the LLH (Log-Likelihood) for the simultaneous existence of the supercluster of two candidates is smaller than that of the existence of only one of the two superclusters. So the goal is to find the set of shield candidates where the coexistence of the associated supercluster best explains the existing path clusters or maximizes LLH Global .

Auf Basis der ermittelten Supercluster-Kandidaten 512 wird daher in Schritt S5b 502 jeweils eine Teilmenge 513 der Kandidaten 512 ausgewählt, um anhand der Teilmenge der Kandidaten 512 den aus der gleichzeitigen Existenz der zugehörigen Supercluster resultierenden Wert von LLHGlobal zu ermitteln. Die Auswahl der Kandidaten hängt hierbei vom eingesetzten Verfahren für die Lösung des vorliegenden Problems der diskreten Optimierung ab. Denkbar wäre eine vollständige Suche durch den Raum der möglichen Teilmengen, eine Variante davon mit vorzeitigem Abbruch bei bestimmten Bedingungen („Branch-And-Bound”) oder auch lokale Methoden wie Local-Hill-Climbing.Based on the identified supercluster candidates 512 Therefore, in step S5b 502 one subset each 513 the candidate 512 selected to match the subset of candidates 512 To determine the value of LLH Global resulting from the concurrent existence of the associated supercluster. The choice of candidates depends on the method used to solve the problem of discrete optimization. A complete search through the space of the possible subsets, a variant of this with premature termination under certain conditions ("branch-and-bound") or even local methods such as local-hill-climbing would be conceivable.

Beim Einsatz von Local-Hill-Climbing-Methoden wird der Wert von LLHGlobal stückweise erhöht, indem gegenüber der zuletzt akzeptierten Menge 513 von Kandidaten 512 immer nur eine kleine Änderung, bspw. das Hinzufügen oder Entfernen eines oder mehrerer Kandidaten, zugelassen wird. Die derart modifizierte Menge 513 wird genau dann als neue Menge 513 von Kandidaten 512 akzeptiert, wenn der resultierende Wert von LLHGlobal größer als der der vorherigen Menge 513 ist. Der Algorithmus endet, wenn es keine zulässige Änderung mehr gibt, die den Wert von LLHGlobal noch erhöhen würde.When using local hill climbing methods, the value of LLH Global is incrementally increased by a fraction of the last accepted quantity 513 of candidates 512 only a small change, for example the addition or removal of one or more candidates, is allowed. The amount modified in this way 513 is exactly then as a new amount 513 of candidates 512 accepted if the resulting value of LLH Global is greater than the previous amount 513 is. The algorithm ends when there is no acceptable change that would increase the value of LLH Global .

Vorteilhafterweise wird für den Schritt S5b 502 ein solches Local-Hill-Climbing-Verfahren verwendet. Um lokale Optima zu vermeiden, werden als lokale Änderungen das gleichzeitige Hinzufügen und Entfernen von maximal n Kandidaten 512, vorzugsweise n = 2, zugelassen.Advantageously, for step S5b 502 used such a local hill climbing method. To avoid local optima, local changes are the simultaneous addition and removal of a maximum of n candidates 512 , preferably n = 2, admitted.

Um die Konsistenz der Ergebnisse mit den bereits bei der Abarbeitung der benachbarten Zellen 212 ermittelten Schildpositionen sicherzustellen, wird für jede dieser bestehenden Schildpositionen einschließlich ihrer Zuordnung zu Straßenabschnitten 221, Fahrtrichtungen und/oder Straßenseiten ebenfalls ein Supercluster 316 erstellt. Diese bereits bestehenden, „alten” Supercluster 316 werden sowohl bei der Ermittlung der Kandidaten 512 für die „neuen” Supercluster 316 als auch bei der Suche nach deren optimaler Kombination berücksichtigt, dürfen dabei aber nicht in ihrer Position oder Zuordnung zu Straßenabschnitten 221, Fahrtrichtungen und/oder Straßenseiten verändert werden. To check the consistency of the results with those already working on the neighboring cells 212 for each of these existing shield positions, including their assignment to road sections 221 , Directions and / or road sides also a supercluster 316 created. These already existing, "old" superclusters 316 be both in the identification of candidates 512 for the "new" supercluster 316 but also in the search for their optimal combination, but are not allowed in their position or assignment to road sections 221 , Directions of travel and / or street sides are changed.

Die Ermittlung des zu einer Menge 513 von Kandidaten 512 gehörenden Werts von LLHGlobal erfolgt größtenteils analog zu den Schritten S4c 413 und S4d 414. Ausgehend von den initialen Positionen der alten und neuen Supercluster wird im Schritt S5c 503 zunächst die optimale Zuordnung 514 der Pfadcluster 315 zu den alten und neuen Superclustern ermittelt, während im Schritt S5d 514 die Position 515 ausschließlich der neuen Supercluster unter Berücksichtigung der zugeordneten Pfadcluster 315 optimiert wird. In beiden Fällen dient LLHGlobal als Maß für die Güte der gefundenen Lösung. Wie bereits erwähnt, darf jedem Supercluster 316 hierbei pro Pfad 222 nur ein Pfadcluster 315 zugeordnet werden. Die Schritte S5c 514 und S5d 515 werden solange wiederholt, bis entweder eine maximale Zahl von Iterationen erreicht ist (Abbruchbedingung 505) oder sich keine Veränderung in den Clusterpositionen 515 mehr ergibt (Abbruchbedingung 506).The determination of too much 513 of candidates 512 The associated value of LLH Global is largely analogous to steps S4c 413 and S4d 414 , Starting from the initial positions of the old and new superclusters, in step S5c 503 First, the optimal allocation 514 the path cluster 315 to the old and new superclusters, while in step S5d 514 the position 515 excluding the new supercluster, taking into account the associated path clusters 315 is optimized. In both cases, LLH Global serves as a measure of the quality of the solution found. As mentioned above, every supercluster 316 in this case per path 222 only one path cluster 315 be assigned. The steps S5c 514 and S5d 515 are repeated until either a maximum number of iterations has been reached (abort condition 505 ) or no change in the cluster positions 515 yields more (termination condition 506 ).

Die Anpassung der Menge 513 der zu verwendenden Supercluster-Kandidaten 512 in Schritt S5b 502 und die darauffolgende Berechnung von LLHGlobal in den Schritten S5c 503 und S5d 503 werden so lange iteriert, bis es keine zulässige Änderung der Menge 513 der zu verwendenden Kandidaten 512 mehr gibt, die LLHGlobal noch erhöhen würde. Die zu der letzten akzeptierten Menge 513 von Kandidaten 512 gehörenden „neuen” Supercluster 316 stellen somit das Ergebnis des Schrittes S5 305 dar. Die optimalen Positionen der Supercluster 316 ergeben sich als die Cluster-Positionen 515 der zu der letzten akzeptierten Menge 513 von Kandidaten 512 gehörenden „neuen” Supercluster 316.The adjustment of the amount 513 the supercluster candidates to use 512 in step S5b 502 and the subsequent calculation of LLH Global in steps S5c 503 and S5d 503 are iterated until there is no allowable change in the amount 513 the candidate to use 512 There is more that would make LLH Global even better. The amount accepted to the last one 513 of candidates 512 belonging to "new" supercluster 316 thus provide the result of step S5 305 dar. The optimal positions of the supercluster 316 arise as the cluster positions 515 the quantity accepted to the last 513 of candidates 512 belonging to "new" supercluster 316 ,

Unter Umständen können die ermittelten „neuen” Supercluster-Positionen 515 systematische Abweichungen zu den tatsächlichen Schildpositionen aufweisen. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung für derartige Abweichungen wurde in der in S5 305 verwendeten LLH k / Clusterposition für jedes der Supercluster k bereits berücksichtigt. Im Ergebnis repräsentieren die Supercluster 316 jeweils die Position eines Schildes 104 inklusive der systematischen Abweichung.Under certain circumstances, the determined "new" supercluster positions 515 have systematic deviations from the actual shield positions. The probability distribution for such deviations became the one in S5 305 used LLH k / cluster position for each of the supercluster k already considered. As a result, the superclusters represent 316 each the position of a shield 104 including the systematic deviation.

Ausgehend von der Position 515 eines Superclusters 316 kann in einem Schritt S6 306 die wahrscheinlichste Position 317 des Schildes 104 ermittelt, indem

Figure DE102016216154A1_0010
mit LLH k / Syst.Abweichung der Log-Likelihood der systematischen Abweichung des Superclusters k von der Position des zugehörigen Schildes, und LLH k / Schildposition der Log-Likelihood der Position des zugehörigen Schildes und LLHKonfiguration der bekannten Log-Likelihood der Zuordnung der Supercluster zu Straßenabschnitten 221, Fahrtrichtungen und/oder Straßenseiten, die durch ein geeignetes Verfahren zur Variation der Schildpositionen maximiert wird.Starting from the position 515 a supercluster 316 can in a step S6 306 the most likely position 317 of the shield 104 determined by
Figure DE102016216154A1_0010
With LLH k / syst. Deviation the log likelihood of the systematic deviation of the supercluster k from the position of the associated shield, and LLH k / shield position the log likelihood of the position of the associated shield and LLH configuration of the known log likelihood of the assignment of the supercluster to road sections 221 , Directions of travel and / or road sides maximized by a suitable method of varying shield positions.

Wie oben beschrieben, erfolgt die Berechnung der Schildpositionen 317 eines größeren Gebiets, indem dieses Gebiet in viele kleine Teilgebiete, sog. Zellen 211, zerlegt wird. Für jede dieser Zellen 211 existieren eine innere und eine äußere Bounding-Box. Grundsätzlich werden jeweils nur diejenigen im Schritt 56 306 ermittelten Schildpositionen (d. h. Cluster-Positionen) 317 gespeichert, die sich in der inneren Bounding-Box 211 befinden, da die anderen Schildpositionen später bei der Abarbeitung der benachbarten Zellen 212 noch einmal ermittelt werden, wenn sie sich in der inneren Bounding-Box der jeweiligen Zelle befinden. Es können somit die ermittelten Schildpositionen 317 außerhalb der inneren Bounding-Box 211 verworfen werden (Schritt S7 307).As described above, the calculation of the shield positions 317 of a larger area, by dividing this area into many small subregions, so-called cells 211 , is decomposed. For each of these cells 211 There is an inner and an outer bounding box. Basically, only those are in step 56 306 determined shield positions (ie cluster positions) 317 stored in the inner bounding box 211 As the other shield positions are later during the processing of the adjacent cells 212 be determined once again if they are in the inner bounding box of each cell. It can thus the determined shield positions 317 outside the inner bounding box 211 to be discarded (step S7 307 ).

In einer besonderen Ausprägung des Verfahrens 300 werden zusätzlich diejenigen neu ermittelten Schildpositionen 317, die sich in einem bestimmten Bereich der inneren Bounding-Box benachbarter und bereits abgearbeiteter Zellen befinden, den Schildpositionen der jeweiligen Zellen hinzugefügt. Dadurch wird vermieden, dass bestimmte Schilder gar nicht gespeichert werden, da sie sich bei der Abarbeitung der benachbarten Zellen außerhalb der inneren Bounding-Box befanden, bei der Abarbeitung der aktuellen Zelle aufgrund der veränderten Menge von Eingangsdaten jedoch in der inneren Bounding-Box der benachbarten Zelle verortet wurden. Dadurch, wie auch durch das in den Schritten S1 301 und S2 302 beschriebene Vorgehen der Unterteilung eines Gebiets in einzelne Zellen 211, sowie durch die Berücksichtigung bereits ermittelter Schildpositionen im Schritt S5 305, wird es möglich, das Verfahren 300 in recheneffizienter Weise auf beliebig großen Gebieten auszuführen.In a special form of the procedure 300 In addition, those newly determined shield positions 317 that are in a certain area of the inner bounding box of adjacent and already processed cells, added to the shield positions of the respective cells. This avoids that certain signs are not stored at all, since they were outside the inner bounding box when processing the neighboring cells, but in the processing of the current cell due to the changed amount of input data in the inner bounding box of the adjacent Cell were located. As a result, as well as by the steps S1 301 and S2 302 described procedure of dividing a region into individual cells 211 , as well as the consideration of already determined shield positions in step S5 305 , it becomes possible the procedure 300 to execute in a computationally efficient manner on arbitrarily large areas.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.

Claims (18)

Verfahren (300) zur Ermittlung von Positionen von Verkehrszeichen (104) in einem Straßennetz (200), wobei das Verfahren (300) umfasst, – Ermitteln (303) eines Pfades (222) durch einen Teilbereich (210) des Straßennetzes (200); – Ermitteln (303) von Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von ein oder mehreren Fahrzeugen (101) entlang des Pfades (222); wobei die Messdaten mittels Umfeldsensorik (102) der ein oder mehreren Fahrzeuge (101) erfasst wurden; wobei die Messdaten einer Fahrt ein oder mehrere Verkehrszeichen-Datensätze für entsprechende ein oder mehrere detektierte Verkehrszeichen (104) umfassen, die bei der Fahrt entlang des Pfades (222) detektiert wurden; wobei ein Verkehrszeichen-Datensatz für ein detektiertes Verkehrszeichen (104) Positionsdaten bezüglich einer Position des detektierten Verkehrszeichens (104) umfasst; und – Ermitteln (304), auf Basis der Messdaten, einer Anzahl M (412) von Clustern (315, 316) zur Gruppierung der Verkehrszeichen-Datensätze und Positionen (415, 317) der M Cluster (315, 316) entlang des Pfades (222), so dass ein Optimierungskriterium verbessert wird; wobei ein Cluster (315, 316) zumindest ein Verkehrszeichen (104) anzeigt; wobei die Position (415, 317) eines Clusters (315, 316) die Position zumindest eines Verkehrszeichens (104) anzeigt; und wobei das Optimierungskriterium von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängt, dass ein Verkehrszeichen (104) bei einer Fahrt entlang des Pfades (222) von der Umfeldsensorik (102) der ein oder mehreren Fahrzeuge (101) detektiert wird.Procedure ( 300 ) for determining positions of traffic signs ( 104 ) in a road network ( 200 ), the process ( 300 ), - determining ( 303 ) of a path ( 222 ) by a subarea ( 210 ) of the road network ( 200 ); - Determine ( 303 ) of measurement data of a plurality of journeys of one or more vehicles ( 101 ) along the path ( 222 ); where the measured data are determined by means of environment sensors ( 102 ) of one or more vehicles ( 101 ) were recorded; wherein the measurement data of a journey comprises one or more traffic sign data sets for corresponding one or more detected traffic signs ( 104 ) when driving along the path ( 222 ) were detected; wherein a traffic sign record for a detected traffic sign ( 104 ) Position data regarding a position of the detected traffic sign ( 104 ); and - determining ( 304 ), based on the measured data, a number M ( 412 ) of clusters ( 315 . 316 ) for grouping the traffic sign records and positions ( 415 . 317 ) the M cluster ( 315 . 316 ) along the path ( 222 ), so that an optimization criterion is improved; where a cluster ( 315 . 316 ) at least one traffic sign ( 104 ) indicates; where the position ( 415 . 317 ) of a cluster ( 315 . 316 ) the position of at least one traffic sign ( 104 ) indicates; and wherein the optimization criterion depends on a probability that a traffic sign ( 104 ) while driving along the path ( 222 ) from the environment sensor system ( 102 ) of one or more vehicles ( 101 ) is detected. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, wobei – der Pfad (222) tatsächliche Verkehrszeichen (104) an tatsächlichen Positionen aufweist, die durch die Messdaten repräsentiert werden; und das Optimierungskriterium die Wahrscheinlichkeit dafür anzeigt, das die ermittelten Positionen (415, 317) der M Cluster (315, 316) den tatsächlichen Positionen der tatsächlichen Verkehrszeichen (104) entlang des Pfades (222) entsprechen.Procedure ( 300 ) according to claim 1, wherein - the path ( 222 ) actual traffic signs ( 104 ) at actual positions represented by the measurement data; and the optimization criterion indicates the probability that the determined positions ( 415 . 317 ) the M cluster ( 315 . 316 ) the actual positions of the actual traffic signs ( 104 ) along the path ( 222 ) correspond. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optimierungskriterium von einem probabilistischen Modell für Messfehler in den Positionsdaten bezüglich der Position des detektierten Verkehrszeichens (104) abhängt.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein the optimization criterion of a probabilistic model for measurement errors in the position data with respect to the position of the detected traffic sign ( 104 ) depends. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optimierungskriterium von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängt, dass es sich bei einem detektierten Verkehrszeichen (104) bei einer Fahrt entlang des Pfades (222) um eine Fehldetektion handelt.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein the optimization criterion depends on a probability that a detected traffic sign ( 104 ) while driving along the path ( 222 ) is a misdetection. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das Optimierungskriterium von einem Wahrscheinlichkeits-Modell abhängt, das die Wahrscheinlichkeit der Detektion eines Verkehrszeichens (104) in Abhängigkeit von einem Zustand eines Fahrzeugs (101) bei der Fahrt entlang des Pfades (222) anzeigt; und – der Zustand des Fahrzeugs (101) insbesondere von einer Geschwindigkeit und/oder einer Drehrate des Fahrzeugs (101) abhängt.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein - the optimization criterion depends on a probability model which determines the probability of detection of a traffic sign ( 104 ) depending on a condition of a vehicle ( 101 ) while driving along the path ( 222 ) indicates; and - the condition of the vehicle ( 101 ) in particular of a speed and / or a rotation rate of the vehicle ( 101 ) depends. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (304) der Positionen (415, 317) der M Cluster (315, 316) umfasst, Zuordnen (403) der Verkehrszeichen-Datensätze der Vielzahl von Fahrten zu den M Clustern (315, 316) derart, dass – einem Cluster (315, 316) maximal nur ein Verkehrszeichen-Datensatz einer Fahrt der Vielzahl von Fahrten zugeordnet wird; und – ein Verkehrszeichen-Datensatz nur einem Cluster (315, 316) zugeordnet wird.Procedure ( 300 ) according to any one of the preceding claims, wherein the determining ( 304 ) of the positions ( 415 . 317 ) the M cluster ( 315 . 316 ), Assign ( 403 ) of the traffic sign records of the plurality of trips to the M clusters ( 315 . 316 ) such that - a cluster ( 315 . 316 ) is assigned a maximum of only one traffic sign record of a trip of the plurality of trips; and - a traffic sign record only one cluster ( 315 . 316 ). Verfahren (300) gemäß Anspruch 6, wobei das Ermitteln (304) der Positionen (415, 317) der M Cluster (315, 316) umfasst, Ermitteln (404) der Position (317) eines Clusters (315, 316) auf Basis der Positionsdaten der ein oder mehreren Verkehrszeichen-Datensätze, die dem Cluster (315, 316) zugeordnet wurden. Procedure ( 300 ) according to claim 6, wherein the determining ( 304 ) of the positions ( 415 . 317 ) the M cluster ( 315 . 316 ), determining ( 404 ) of the position ( 317 ) of a cluster ( 315 . 316 based on the position data of the one or more traffic sign records associated with the cluster ( 315 . 316 ). Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei das Optimierungskriterium von einem Abstand zwischen der ermittelten Position (317) eines Clusters (315, 316) und Positionen von ein oder mehreren detektierten Verkehrszeichen (104) abhängt, deren ein oder mehreren Verkehrszeichen-Datensätze dem Cluster (315, 316) zugeordnet sind.Procedure ( 300 ) according to one of claims 6 to 7, wherein the optimization criterion of a distance between the determined position ( 317 ) of a cluster ( 315 . 316 ) and positions of one or more detected traffic signs ( 104 ) whose one or more traffic sign records belong to the cluster ( 315 . 316 ) assigned. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (304) der Anzahl M (412) von Clustern (315, 316) umfasst, – Ermitteln (404) eines Wertes des Optimierungskriteriums für unterschiedliche Anzahlen (412) von Clustern (315, 316); und – Ermitteln (304) der Anzahl M (412) auf Basis der Werte des Optimierungskriteriums für die unterschiedlichen Anzahlen (412) von Clustern (315, 316).Procedure ( 300 ) according to any one of the preceding claims, wherein the determining ( 304 ) the number M ( 412 ) of clusters ( 315 . 316 ), - determining ( 404 ) of a value of the optimization criterion for different numbers ( 412 ) of clusters ( 315 . 316 ); and - determining ( 304 ) the number M ( 412 ) based on the values of the optimization criterion for the different numbers ( 412 ) of clusters ( 315 . 316 ). Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optimierungskriterium für einen Pfad p umfasst
Figure DE102016216154A1_0011
mit
Figure DE102016216154A1_0012
wobei – nÜberfahrten der Anzahl von Fahrten entlang des Pfads p entspricht; – n i / Schildmeldungen der Anzahl von Verkehrszeichen-Datensätzen für die ite Fahrt entspricht; – LLH ij / Zuordnung die Wahrscheinlichkeit, insbesondere die Log Likelihood, dafür anzeigt, dass der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt einem Cluster (315, 316) zugeordnet ist; – LLH ij / Zuordnung von einem Abstand zwischen einer Position des detektierten Verkehrszeichens (104) des Verkehrszeichen-Datensatzes j der iten Fahrt und der ermittelten Position (317) eines Clusters (315, 316) abhängt, dem der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt zugeordnet ist, oder einem empirisch ermittelten Wert entspricht, wenn der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt keinem Cluster (315, 316) zugeordnet ist; – δij den Wert 1 oder 0 annimmt, je nachdem, ob der Verkehrszeichen-Datensatz j der iten Fahrt einem Cluster (315, 316) zugeordnet ist oder nicht; – p1 eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigt, dass es sich bei einem Verkehrszeichen-Datensatz um eine Falschmeldung handelt; – n p / Pfadcluster der Anzahl von Clustern (315, 316) auf dem Pfad p entspricht; – εik den Wert 1 oder 0 annimmt, je nachdem, ob dem Cluster k ein Verkehrszeichen-Datensatz der iten Fahrt zugeordnet wurde oder nicht; – p2 eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigt, dass ein auf dem Pfad p befindliches tatsächliches Verkehrszeichen (104) bei einer Fahrt entlang des Pfades p detektiert wird; und – nPrior einer Anzahl von virtuellen Fahrten entspricht, bei denen keine Verkehrszeichen (104) detektiert werden.
Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein the optimization criterion for a path p comprises
Figure DE102016216154A1_0011
With
Figure DE102016216154A1_0012
wherein - n corresponds to the number of crossings rides along the path p; - ni / sign messages the number of traffic signs records for the i th driving corresponds; - LLH ij / assignment the likelihood, in particular the log likelihood, indicates that the traffic sign data set j of the i th drive belongs to a cluster ( 315 . 316 ) assigned; - LLH ij / assignment from a distance between a position of the detected traffic sign ( 104 ) of the traffic sign data set j of the i th drive and the determined position ( 317 ) of a cluster ( 315 . 316 ), to which the traffic sign data set j of the i th drive is assigned, or corresponds to an empirically determined value, if the traffic sign data set j of the i th drive does not correspond to a cluster ( 315 . 316 ) assigned; - δ ij takes the value 1 or 0, depending on whether the traffic sign data record j of the i th drive is a cluster ( 315 . 316 ) or not; P 1 indicates a probability that a traffic sign record is a hoax; - np / path cluster the number of clusters ( 315 . 316 ) on the path p; - ε ik assumes the value 1 or 0, depending on whether or not the cluster k has been assigned a traffic sign data set for the ith trip; P 2 indicates a probability that an actual traffic sign (p) located on the path p ( 104 ) is detected when driving along the path p; and - n prior corresponds to a number of virtual trips where no traffic signs ( 104 ) are detected.
Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (300) umfasst, – Ermitteln (304) der Positionen (415) von Clustern (315), im Folgenden als Pfadcluster (315) bezeichnet, für einen ersten Pfad (222) und für einen zumindest teilweise unterschiedlichen zweiten Pfad (222); – der erste Pfad (222) einen ersten Straßenabschnitt (221) und der zweite Pfad (222) einen zweiten Straßenabschnitt (221) des Straßennetzes (200) umfasst; – der erste Straßenabschnitt (221) und der zweite Straßenabschnitt (221) derart ausgelegt sind, dass bei einer Fahrt entlang des zweiten Straßenabschnittes (221) ein Verkehrszeichen (104) auf dem ersten Straßenabschnitt (221) detektiert werden kann; – Ermitteln (305), auf Basis der Pfadcluster (315) für den ersten und zweiten Pfad (222), einer Position (317) eines Superclusters (316) für den ersten Straßenabschnitt (221), so dass ein Supercluster-Optimierungskriterium verbessert wird; wobei das Supercluster (316) zumindest ein Verkehrszeichen (104) anzeigt; und wobei die Position (317) des Superclusters (316) die Position des zumindest einen Verkehrszeichens (104) anzeigt.Procedure ( 300 ) according to any one of the preceding claims, wherein the process ( 300 ), - determining ( 304 ) of the positions ( 415 ) of clusters ( 315 ), hereinafter referred to as path cluster ( 315 ), for a first path ( 222 ) and for an at least partially different second path ( 222 ); - the first path ( 222 ) a first road section ( 221 ) and the second path ( 222 ) a second road section ( 221 ) of the road network ( 200 ); - the first section of road ( 221 ) and the second road section ( 221 ) are designed such that when driving along the second road section ( 221 ) a traffic sign ( 104 ) on the first section of road ( 221 ) can be detected; - Determine ( 305 ), based on the path clusters ( 315 ) for the first and second paths ( 222 ), one position ( 317 ) of a supercluster ( 316 ) for the first section of road ( 221 ), so that a supercluster optimization criterion is improved; where the supercluster ( 316 ) at least one traffic sign ( 104 ) indicates; and where the position ( 317 ) of the supercluster ( 316 ) the position of the at least one traffic sign ( 104 ). Verfahren (300) gemäß Anspruch 11, wobei das Supercluster-Optimierungskriterium von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängt, dass ein Verkehrszeichen (104) eines Straßenabschnitts (221) bei der Fahrt entlang eines anderen Straßenabschnitts (221) erfasst werden kann.Procedure ( 300 ) according to claim 11, wherein the supercluster optimization criterion depends on a probability that a traffic sign ( 104 ) of a road section ( 221 ) while driving along another road section ( 221 ) can be detected. Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei das Supercluster-Optimierungskriterium von einer Plausibilität der ermittelten Position (317) des Superclusters (316) für den ersten Straßenabschnitt (221) in Bezug auf typische Positionen von Verkehrszeichen (104) in einem Straßenabschnitt (221) abhängt.Procedure ( 300 ) according to any one of claims 11 to 12, wherein the supercluster optimization criterion of a plausibility of the determined position ( 317 ) of the supercluster ( 316 ) for the first section of road ( 221 ) with respect to typical positions of traffic signs ( 104 ) in a road section ( 221 ) depends. Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Supercluster-Optimierungskriterium von einem Abstand zwischen der ermittelten Position (317) des Superclusters (316) und der Positionen der ein oder mehreren Pfadcluster (315) abhängt, die dem Supercluster (316) zugeordnet sind.Procedure ( 300 ) according to one of claims 11 to 13, wherein the supercluster optimization criterion is based on a distance between the determined position ( 317 ) of the supercluster ( 316 ) and the positions of the one or more path clusters ( 315 ) depends on the supercluster ( 316 ) assigned. Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Supercluster-Optimierungskriterium umfasst
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mit
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wobei – nPfade der Anzahl von Pfaden (222) entspricht, die für die Ermittlung von Superclustern (316) betrachtet werden; – n i / Pfadcluster der Anzahl von Pfadclustern (315) des iten Pfades entspricht; – LLH ij / Zuordnung,Supercluster die Wahrscheinlichkeit, insbesondere die Log Likelihood, dafür anzeigt, dass der Pfadcluster j des iten Pfades einem Supercluster (316) zugeordnet ist; – LLH ij / Zuordnung,Supercluster von einem Abstand zwischen einer Position des Pfadclusters j des iten Pfades und der ermittelten Position (317) eines Superclusters (316) abhängt, dem der Pfadclusters j des iten Pfades zugeordnet ist, oder einem empirisch ermittelten Wert entspricht, wenn der Pfadclusters j des iten Pfades keinem Supercluster (316) zugeordnet ist; – δS ij den Wert 1 oder 0 annimmt, je nachdem, ob der Pfadclusters j des iten Pfades einem Supercluster (316) zugeordnet ist oder nicht; – p ij / 1 eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigt, dass es sich bei den ein oder mehreren dem Pfadcluster j des iten Pfades zugeordneten Verkehrszeichen-Datensätzen um Falschmeldungen handelt; – nSupercluster der Anzahl von zu ermittelnden Superclustern (316) entspricht; – εS ik den Wert 1 oder 0 annimmt, je nachdem, ob dem Supercluster k ein Pfadcluster des iten Pfades zugeordnet wurde oder nicht; – p ik / 2 eine Wahrscheinlichkeit dafür anzeigt, dass ein Verkehrszeichen (104) des Superclusters k vom iten Pfad aus sichtbar ist und detektiert wird; – LLH k / Clusterposition eine Wahrscheinlichkeit, insbesondere eine Log-Likelihood, der ermittelten Position (317) eines Superclusters (316) für den Straßenabschnitt (221) anzeigt, dem der Supercluster (316) zugeordnet wurde; und – LLHKonfiguration eine Wahrscheinlichkeit, insbesondere eine Log-Likelihood, der Zuordnung zwischen Supercluster (316) und Straßenabschnitt (221) anzeigt.
Procedure ( 300 ) according to one of claims 11 to 14, wherein the supercluster optimization criterion comprises
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With
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where n paths of the number of paths ( 222 ) required for the identification of superclusters ( 316 ) to be viewed as; - ni / path cluster the number of path clusters ( 315 ) of the i th path corresponds; - LLH ij / assignment, supercluster the probability, in particular the log likelihood, indicates that the path cluster j of the i th path is a supercluster ( 316 ) assigned; - LLH ij / assignment, supercluster from a distance between a position of the path cluster j of the i th path and the determined position ( 317 ) of a supercluster ( 316 ) Depends on the path of the cluster j of the i th path is associated with or corresponds to an empirically determined value, if the path cluster j of the i th path (no supercluster 316 ) assigned; - δ S ij takes the value 1 or 0, depending on whether the path cluster j of the i th path is a supercluster ( 316 ) or not; - p ij / 1 indicates a probability that the one or more traffic sign records associated with the path cluster j of the ith path are false reports; - n supercluster of the number of superclusters to be determined ( 316 ) corresponds; - ε S ik takes the value 1 or 0, depending on whether the supercluster k has been assigned a path cluster of the i th path or not; - p ik / 2 indicates a probability that a traffic sign ( 104 ) of the supercluster k is visible from the i th path and detected; - LLH k / cluster position a probability, in particular a log likelihood, of the position determined ( 317 ) of a supercluster ( 316 ) for the road section ( 221 ), to which the supercluster ( 316 ) has been assigned; and LLH configuration a probability, in particular a log likelihood, of the association between supercluster ( 316 ) and road section ( 221 ).
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei – das Verfahren (300) umfasst, Ermitteln der Positionen (415) von Ml Pfadclustern (315) für L unterschiedliche Pfade (222); – L eine ganze Zahl ist, mit L > 0; – Ml die Anzahl von Pfadclustern (315) auf dem lren Pfad (222) anzeigt, mit l = 1, ..., L; und – das Verfahren (300) umfasst, Ermitteln, auf Basis der Pfadcluster (315) der L unterschiedlichen Pfade (222), einer Anzahl N von Superclustern (316), so dass das Supercluster-Optimierungskriterium verbessert wird.Procedure ( 300 ) according to any one of claims 11 to 15, wherein - the method ( 300 ), determining the positions ( 415 ) of M l path clusters ( 315 ) for L different paths ( 222 ); - L is an integer, with L>0; M l is the number of path clusters ( 315 ) on the long path ( 222 ), with l = 1, ..., L; and - the method ( 300 ), determining, based on the path clusters ( 315 ) the L different paths ( 222 ), a number N of superclusters ( 316 ), so that the supercluster optimization criterion is improved. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – der Teilbereich (210) eine erste Zelle (211) umfasst, die durch eine zweite Zelle (212) zumindest teilweise umschlossen wird; – das Verfahren (300) umfasst, Verwerfen (307) eines Cluster (315, 316) der M Cluster (315, 316), deren Position in der zweiten Zelle (212) und/oder nicht in der ersten Zelle (211) liegt; und – das Verfahren (300) für einen weiteren Teilbereich (210) ausgeführt wird, in dem die zweite Zelle (212) durch ein oder mehrere weitere Zellen (212) zumindest teilweise umschlossen wird.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein - the subarea ( 210 ) a first cell ( 211 ) through a second cell ( 212 ) is at least partially enclosed; - the procedure ( 300 ), Discard ( 307 ) of a cluster ( 315 . 316 ) the M cluster ( 315 . 316 ) whose position in the second cell ( 212 ) and / or not in the first cell ( 211 ) lies; and - the method ( 300 ) for a further subarea ( 210 ), in which the second cell ( 212 ) by one or more additional cells ( 212 ) is at least partially enclosed. Auswerteeinheit zur Ermittlung von Positionen von Verkehrszeichen (104) in einem Straßennetz (200), wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist, – einen Pfad (222) durch einen Teilbereich (210) des Straßennetzes (200) zu ermitteln; – Messdaten einer Vielzahl von Fahrten von ein oder mehreren Fahrzeugen (101) entlang des Pfades (222) zu ermitteln; wobei die Messdaten mittels Umfeldsensorik (102) der ein oder mehreren Fahrzeuge (101) erfasst wurden; wobei die Messdaten einer Fahrt ein oder mehrere Verkehrszeichen-Datensätze für entsprechende ein oder mehrere detektierte Verkehrszeichen (104) umfassen, die bei der Fahrt entlang des Pfades (222) detektiert wurden; wobei ein Verkehrszeichen-Datensatz für ein detektiertes Verkehrszeichen (104) Positionsdaten bezüglich einer Position des detektierten Verkehrszeichens (104) umfasst; und – auf Basis der Messdaten, eine Anzahl M (412) von Clustern (315, 316) zur Gruppierung der Verkehrszeichen-Datensätze und Positionen (415, 317) der M Cluster (315, 316) entlang des Pfades (222) zu ermitteln, so dass ein Optimierungskriterium verbessert wird; wobei ein Cluster (315, 316) zumindest ein Verkehrszeichen (104) anzeigt; wobei die Position (415, 317) eines Clusters (315, 316) die Position zumindest eines Verkehrszeichens (104) anzeigt; und wobei das Optimierungskriterium von einer Wahrscheinlichkeit dafür abhängt, dass ein Verkehrszeichen (104) bei einer Fahrt entlang des Pfades (222) von der Umfeldsensorik (102) der ein oder mehreren Fahrzeuge (101) detektiert wird.Evaluation unit for determining positions of traffic signs ( 104 ) in a road network ( 200 ), wherein the evaluation unit is set up, - a path ( 222 ) by a subarea ( 210 ) of the road network ( 200 ) to investigate; - Measurement data of a plurality of journeys of one or more vehicles ( 101 ) along the path ( 222 ) to investigate; where the measured data are determined by means of environment sensors ( 102 ) of one or more vehicles ( 101 ) were recorded; wherein the measurement data of a journey comprises one or more traffic sign data sets for corresponding one or more detected traffic signs ( 104 ) when driving along the path ( 222 ) were detected; wherein a traffic sign record for a detected traffic sign ( 104 ) Position data regarding a position of the detected traffic sign ( 104 ); and, on the basis of the measured data, a number M ( 412 ) of clusters ( 315 . 316 ) for grouping the traffic sign records and positions ( 415 . 317 ) the M cluster ( 315 . 316 ) along the path ( 222 ), so that an optimization criterion is improved; where a cluster ( 315 . 316 ) at least one traffic sign ( 104 ) indicates; where the position ( 415 . 317 ) of a cluster ( 315 . 316 ) the position of at least one traffic sign ( 104 ) indicates; and wherein the optimization criterion depends on a probability that a traffic sign ( 104 ) while driving along the path ( 222 ) from the environment sensor system ( 102 ) of one or more vehicles ( 101 ) is detected.
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