DE102017215708A1 - Method and system for determining a quality mark for road markings - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ermittlung einer die Qualität von Fahrbahnmarkierungen entlang befahrbarer Streckenabschnitte beschreibenden, bei der vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs (5) zu verwendenden Qualitätskarte (23), wobei in jedem Kraftfahrzeug (5) einer eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen aufweisenden Kraftfahrzeugflotte (6) durch Auswertung von Sensordaten wenigstens eines Umfeldsensors (10) umfassenden Umfelddaten Fahrbahnmarkierungen im Umfeld des Kraftfahrzeugs (5) detektiert werden, wenigstens eine die Qualität der Fahrbahnmarkierungen und/oder die Qualität der Detektion der Fahrbahnmarkierungen beschreibende Qualitätsinformation ermittelt wird und die Qualitätsinformation und eine zugeordnete, deren Aufnahmeort beschreibende Positionsinformation an eine kraftfahrzeugexterne, ortsfeste Backendeinrichtung (2) übersendet werden, wobei die übersandten, ortsaufgelösten Qualitätsinformationen der Kraftfahrzeugflotte (6) seitens der Backendeinrichtung (2) zur Erstellung und/oder Aktualisierung der Qualitätskarte (23) verwendet werden.Method for determining a quality map (23) to be used in the fully automatic guidance of a motor vehicle (5) in each motor vehicle (5) of a motor vehicle fleet (6) having a plurality of motor vehicles by evaluation of sensor data at least one of the quality of the lane markings and / or the quality of the detection of the lane markings quality information is determined and the quality information and an associated, whose location recording descriptive position information to at least one environment sensor (10) comprehensive environment data lane markings in the environment of the motor vehicle (5) detected an off-vehicle, fixed backend device (2) are sent, wherein the transmitted, spatially resolved quality information of the motor vehicle fleet (6) from the backend device (2) for creating un d) or updating the quality card (23).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer die Qualität von Fahrbahnmarkierungen entlang befahrbarer Streckenabschnitte beschreibenden, bei der vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs zu verwendenden Qualitätskarte, sowie ein entsprechendes System.The invention relates to a method for determining a quality map describing the quality of lane markings along passable sections, to be used in the fully automatic guidance of a motor vehicle, and to a corresponding system.
Ein wesentlicher Gegenstand heutiger Forschung sind zur vollständig automatischen Führung von Kraftfahrzeugen ausgebildete Fahrzeugsysteme, um einen autonomen Betrieb der Kraftfahrzeuge zu ermöglichen. Dabei hängt eine korrekte Funktionsweise derartiger Fahrzeugsysteme zu einem hohen Grad von Markierungen auf der Fahrbahn (Fahrbahnmarkierungen) ab, die mittels fahrzeugseitiger Umfeldsensoren, insbesondere von Kameras, detektiert und interpretiert werden. Insbesondere für eine stabile Querführung innerhalb der Fahrspur oder ein sicheres Passieren von Kreuzungsbereichen sind Fahrbahnmarkierungen wichtig. Fehlende, unzureichende oder schlecht zu detektierende Markierungen führen zur Degradation der vollautomatischen Fahrzeugführungsfunktion und im Extremfall zu deren kompletten Versagen. Beispielsweise ist ohne ausreichende Fahrbahnmarkierungen ein Befahren des entsprechenden Streckenabschnitts beispielsweise nur mit sehr geringer Geschwindigkeit möglich, da zur Detektion des zu befahrenden Bereichs auf wenige aussagekräftige Umfelddaten zurückgegriffen werden müsste.A major object of current research is vehicle systems designed to fully automatically guide automobiles to enable autonomous operation of the motor vehicles. Correct functioning of such vehicle systems depends on a high degree of marking on the roadway (lane markings), which are detected and interpreted by means of vehicle-side surroundings sensors, in particular cameras. In particular, for a stable transverse guidance within the lane or a safe passing of intersection areas lane markings are important. Missing, inadequate or poorly detectable markings lead to the degradation of the fully automatic vehicle guidance function and in extreme cases to their complete failure. For example, without adequate lane markings, driving on the corresponding route section is possible, for example, only at very low speed, since a few meaningful environmental data would have to be used to detect the area to be traveled.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verlässliche Möglichkeit zur Erzeugung einer möglichst aktuellen, die Qualität von Fahrbahnmarkierungen entlang befahrbarer Streckenabschnitte beschreibenden Qualitätskarte anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a reliable possibility for generating a quality as possible topical, the quality of road markings along passable sections descriptive quality map.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.To achieve this object, a method having the features of
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung einer Qualitätskarte ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in jedem Kraftfahrzeug einer eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen aufweisenden Kraftfahrzeugflotte
- - durch Auswertung von Sensordaten wenigstens eines Umfeldsensors umfassenden Umfelddaten Fahrbahnmarkierungen im Umfeld des Kraftfahrzeugs detektiert werden,
- - wenigstens eine die Qualität der Fahrbahnmarkierungen und/oder die Qualität der Detektion der Fahrbahnmarkierungen beschreibende Qualitätsinformation ermittelt wird und
- - die Qualitätsinformation und eine zugeordnete, deren Aufnahmeort beschreibende Positionsinformation an eine kraftfahrzeugexterne, ortsfeste Backendeinrichtung übersendet werden,
- - road markings in the environment of the motor vehicle are detected by evaluation of sensor data of at least one environment sensor comprehensive environment data,
- at least one quality information describing the quality of the road markings and / or the quality of the detection of the road markings is determined, and
- the quality information and an associated position information describing the location of the recording are transmitted to a stationary, external backend device,
In einem entsprechenden System werden die kraftfahrzeugseitig durchzuführenden Schritte mittels einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, welche wenigstens ein Steuergerät und/oder eine Kommunikationseinrichtung umfassen kann, ausgeführt, wobei die Backendeinrichtung zur Erstellung und/oder Aktualisierung der Qualitätskarte anhand der übersandten, ortsaufgelösten Qualitätsinformationen der Kraftfahrzeugflotte ausgebildet ist. Die Kommunikationsverbindung zu der Backendeinrichtung, welche eine Interneteinrichtung sein kann, kann insbesondere ein Mobilnetz und/oder eine Internetverbindung umfassen. Dabei muss eine Qualitätsinformation nicht zwangsläufig zyklisch beziehungsweise unmittelbar bei deren Ermittlung nebst der Positionsinformation übertragen werden, sondern es ist denkbar, diese zunächst in einer Speichereinrichtung des Kraftfahrzeugs zwischenzuspeichern, bis eine Übermittlungsbedingung eintritt. Eine derartige Übermittlungsbedingung kann beispielsweise das Ende einer aktuellen Betriebsphase des Kraftfahrzeugs sein. Die Kommunikationsverbindung kann dabei wenigstens teilweise drahtlos sein, jedoch muss auch dies nicht der Fall sein. Beispielsweise kann bei einem eine über eine Ladeeinrichtung aufladbare Batterie aufweisenden Kraftfahrzeug und Übermittlung bei Laden des Kraftfahrzeugs die Kommunikationsverbindung wenigstens teilweise durch die Ladeeinrichtung drahtgebunden hergestellt werden.In a corresponding system, the steps to be carried out on the motor vehicle are carried out by means of a control device of the motor vehicle, which may comprise at least one control device and / or a communication device, the backend device being designed to generate and / or update the quality map on the basis of the transmitted, spatially resolved quality information of the motor vehicle fleet , The communication connection to the backend device, which may be an internet device, may in particular comprise a mobile network and / or an internet connection. In this case, quality information does not necessarily have to be cyclic or immediate when it is determined together with the position information but it is conceivable to temporarily store them in a memory device of the motor vehicle until a transmission condition occurs. Such a transmission condition may for example be the end of a current operating phase of the motor vehicle. The communication connection can be at least partially wireless, but this also does not have to be the case. By way of example, in the case of a motor vehicle having a battery which can be charged via a charging device and transmission when the motor vehicle is being charged, the communication connection can be made at least partially by the charging device by means of a wire.
Es wird mithin vorgeschlagen, die Kartierung der Fahrbahnmarkierungsqualitäten durch Einsatz einer insbesondere autonomen Kraftfahrzeugflotte umzusetzen, welche Qualitätsinformationen ortsaufgelöst ermittelt und an eine Backendeinrichtung übersendet. Die Kraftfahrzeugflotte kann dabei aus beliebigen Kraftfahrzeugen bestehen, so dass nicht notwendigerweise spezielle Tests- oder Kartierungsfahrzeuge eingesetzt werden müssen und/oder die Kraftfahrzeuge nicht zwangsläufig mit einem zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Fahrzeugsystem ausgestattet sein müssen. Zweckmäßigerweise können die Kraftfahrzeuge der Kraftfahrzeugflotte insbesondere wenigstens eine Kamera als einen Umfeldsensor aufweisen. Jedoch sind auch andere geeignete Umfeldsensoren denkbar, die eine Wahrnehmung von Fahrbahnmarkierungen ermöglichen. Zweckmäßigerweise können als Fahrbahnmarkierungen Fahrspurlinien und/oder Richtungspfeile und/oder Verkehrszeichen und/oder Halte- und/oder Stopplinien detektiert werden. Mittels Umfelddaten, insbesondere wenigstens der Sensordaten des wenigstens einen Umfeldsensors, können durch Auswertung Fahrbahnmarkierungen erkannt werden, insbesondere unter anderen Linien in verschiedenen Ausprägungen, Richtungspfeile, Verkehrszeichen, sowie Halte- und Stopplinien. Möglichkeiten zur entsprechenden Auswertung von Sensordaten beziehungsweise Umfelddaten im Allgemeinen wurden im Stand der Technik bereits vorgeschlagen.It is therefore proposed to implement the mapping of the lane marking qualities by using a particularly autonomous motor vehicle fleet, which determines the quality information with spatial resolution and sends it to a backend device. The motor vehicle fleet can consist of any motor vehicles, so that does not necessarily have to be used special test or mapping vehicles and / or motor vehicles must not necessarily be equipped with a completely automatic guidance of the motor vehicle trained vehicle system. The motor vehicles of the motor vehicle fleet may expediently have, in particular, at least one camera as an environment sensor. However, other suitable environmental sensors are conceivable that allow perception of lane markings. Appropriately, lane lines and / or directional arrows and / or traffic signs and / or stop and / or stop lines can be detected as lane markings. By means of environment data, in particular at least the sensor data of the at least one environment sensor, road markings can be detected by evaluation, in particular under other lines in different forms, directional arrows, traffic signs, as well as stop and stop lines. Possibilities for the corresponding evaluation of sensor data or environmental data in general have already been proposed in the prior art.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann die aktuelle Qualitätskarte wenigstens einem Kraftfahrzeug einer Nutzflotte bereitgestellt werden, wobei die Nutzflotte der Kraftfahrzeugflotte entsprechen oder wenigstens einen Teil der Kraftfahrzeugflotte umfassen kann. Die aktuelle Qualitätskarte lässt sich also in Kraftfahrzeugen nutzen, welche nicht zwangsläufig der Kraftfahrzeugflotte angehören müssen, mithin beispielsweise auch anderen Kraftfahrzeugen eines Herstellers bereitgestellt werden, unabhängig davon, ob diese Kraftfahrzeuge tatsächlich auch Qualitätsinformationen aufgenommen haben.In an expedient embodiment, the current quality map can be provided to at least one motor vehicle of a useful fleet, wherein the useful fleet can correspond to the motor vehicle fleet or can comprise at least part of the motor vehicle fleet. The current quality map can thus be used in motor vehicles, which do not necessarily have to belong to the motor vehicle fleet, and thus, for example, also be provided to other motor vehicles of a manufacturer, regardless of whether these motor vehicles actually have also recorded quality information.
Mit besonderem Vorteil kann die Qualitätskarte durch wenigstens einen durch vollständig automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem genutzt werden, insbesondere zur Planung einer Fahrtroute entlang Fahrbahnmarkierungen höherer Qualität als entlang Alternativrouten. Nachdem die Fahrbahnmarkierungen und deren Qualität einen recht großen Einfluss auf einen reibungslosen autonomen Fahrbetrieb haben, ist einerseits die Kartierung der Qualitäten der Fahrbahnmarkierungen vorgesehen, andererseits aber auch das Planen einer für vollständig automatisches Fahren geeigneten Strecke entsprechend dieser kartierten Fahrbahnmarkierungsqualitäten. Ergebnis der Akkumulation der Qualitätsinformationen in der Backendeinrichtung ist also eine detaillierte Qualitätskarte die für jeden Streckenabschnitt die Qualität der Fahrbahnmarkierungen abbildet. Diese Qualitätskarte wird wiederum der (autonomen) Nutzflotte zur weiteren Verwendung bereitgestellt. Dort kann die Qualitätskarte besonders vorteilhaft zur Planung einer Fahrtroute von einem Startort zu einem Zielort eingesetzt werden. Da, wie eingangs erwähnt, die vollständig automatische Fahrzeugführung sehr stark von guten Fahrbahnmarkierungen abhängt, wird mithilfe der Qualitätskarte eine Fahrtroute mit hoher Fahrbahnmarkierungsqualität geplant. Dabei können bekannte Methoden aus heutigen Navigationslösungen verwendet werden, wobei insbesondere die akkumulierte, den Streckenabschnitten zugeordnete Qualitätsinformation, also die Fahrbahnmarkierungsqualitäten. der Qualitätskarte als Gewicht zur Bewertung möglicher Kandidatenrouten verwendet wird.With particular advantage, the quality card can be used by at least one vehicle system designed by completely automatic guidance of a motor vehicle, in particular for planning a route along lane markings of higher quality than along alternative routes. After the lane markings and their quality have a fairly large influence on a smooth autonomous driving, the mapping of the qualities of the lane markings is provided on the one hand, but also the planning of a route suitable for fully automatic driving according to these mapped lane marking qualities. Result of the accumulation of quality information in the backend device is thus a detailed quality map that maps the quality of the lane markings for each section of the route. This quality map is again provided to the (autonomous) utility fleet for further use. There, the quality map can be used particularly advantageously for planning a route from a starting place to a destination. Since, as mentioned above, the fully automatic vehicle guidance very much depends on good road markings, a route with high road marking quality is planned using the quality map. In this case, known methods from today's navigation solutions can be used, wherein in particular the accumulated quality information associated with the route sections, ie the road marking qualities. The quality map is used as a weight to evaluate possible candidate routes.
Die Qualitätskarte kann neben der Streckenplanung jedoch auch anderweitig nutzbringend zur Verbesserung automatischer Fahrfunktionen eingesetzt werden. So sieht eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Qualitätskarte zur Anpassung von Funktionsgrenzen der automatischen Fahrfunktion verwendet wird, insbesondere zur stufenweisen Degradierung in mit sinkender Fahrbahnmarkierungsqualität eines jeweils befahrenen Streckenabschnitts. Nicht immer kann seine (sinnvolle) Route gewährleistet werden, entlang derer die Fahrbahnmarkierungsqualität den Einsatz der automatischen Fahrfunktion innerhalb der gewünschten Grenzen erlaubt. Im Gegensatz zu anderen Vorgehensweise wird die automatische Fahrfunktion im Rahmen der Erfindung nicht gänzlich abgeschaltet, sondern auf die gegebene geringere Fahrbahnmarkierungsqualität angepasst. Beispielsweise können konkret verschiedene Betriebsparametersätze unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungsqualitätsintervallen zugeordnet werden. Dies ermöglicht es also, dann, wenn die Fahrbahnmarkierungsqualität zu niedrig ist, die automatische Fahrfunktion dennoch weiter in angepasster Form zu nutzen, insbesondere in leicht degradierter Form, so dass sich das Kraftfahrzeug sozusagen durch Bereiche geringerer Fahrbahnmarkierungsqualität „hindurchtasten“ kann.The quality map can be used in addition to the route planning but otherwise useful for improving automatic driving functions. Thus, a particularly preferred embodiment of the invention provides that the quality card is used for adapting functional limits of the automatic driving function, in particular for gradual degradation in with decreasing road marking quality of a respective traveled route section. It is not always possible to guarantee his (sensible) route, along which the lane marking quality allows the use of the automatic driving function within the desired limits. Unlike other approaches, the automatic driving function is not completely switched off in the context of the invention, but adapted to the given lower road marking quality. For example, different sets of operating parameters can be assigned to different lane mark quality intervals. This makes it possible, then, if the road marking quality is too low to use the automatic driving function still in an adapted form, especially in a slightly degraded form, so that the Motor vehicle so to speak through areas of lesser road marking quality "touch" can.
Konkret kann vorgesehen sein, dass die maximal durch die automatische Fahrfunktion nutzbare Geschwindigkeit mit sinkender Fahrbahnmarkierungsqualität eines jeweils befahrenen Streckenabschnitts gemäß Qualitätskarte niedriger gewählt wird. Bei niedriger Fahrbahnmarkierungsqualität müssen beispielsweise weitere Sensoren bzw. deren Sensordaten herangezogen werden, die ihrerseits aber gegebenenfalls über längere Zeit akkumuliert werden müssen, um aussagekräftige Merkmale zu erzeugen. Dies kann durch langsameren Betrieb des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Funktionsgrenzen anpassbar, beispielsweise unter stärkerer Einbeziehung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs.In concrete terms, it can be provided that the maximum speed that can be used by the automatic driving function is selected to be lower with decreasing road marking quality of a particular section of the route in accordance with the quality map. If the quality of the lane marking quality is low, for example, additional sensors or their sensor data must be used, which, however, may in some cases have to be accumulated over a longer period in order to generate meaningful features. This can be achieved by slower operation of the motor vehicle. Of course, however, other functional limits are adaptable, for example, with greater involvement of a driver of the motor vehicle.
Es sei darauf hingewiesen, dass darüber hinausgehend weitere Anwendungen der Qualitätskarte denkbar sind. So ist es möglich, die Qualitätskarte der Fahrbahnmarkierungsqualitäten als Service für Straßenbaubehörden und/oder vergleichbare Ämter anzubieten, welche die Qualitätskarte als Basis zur Erneuerung von Fahrbahnmarkierungen verwenden können. Straßenabschnitte mit schlechter Fahrbahnmarkierungsqualität sind prädestiniert für entsprechende Erhaltungsmaßnahmen.It should be noted that, beyond this, further applications of the quality card are conceivable. Thus, it is possible to offer the quality mark of pavement marking qualities as a service to road authorities and / or comparable agencies who can use the quality map as the basis for renewal of pavement markings. Road sections with poor road marking quality are predestined for corresponding conservation measures.
Zur Ermittlung der Positionsinformation können zweckmäßigerweise Positionsdaten eines GNSS-Sensors verwendet werden. Nachdem der Aufnahmeort möglichst genau bestimmt werden soll, um eine korrekte Zuordnung zu jeweiligen Streckenabschnitten zu ermöglichen, ist es ferner zweckmäßig, wenn wenigstens ein weiteres Positionsdatum in die Positionsinformation eingeht und/oder ein Verfeinerungsalgorithmus zur genaueren Positionsbestimmung zur Ermittlung der Positionsinformation verwendet wird. Mithin kann beispielsweise ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS) beziehungsweise ein entsprechender GNSS-Sensor mit einer zusätzlichen Logik versehen werden, um die Positionsbestimmung weiter zu verbessern. Beispielsweise können dGPS-Prozeduren eingesetzt werden und/oder weitere Informationen in die Positionsbestimmung einfließen, beispielsweise Eigenbewegungsdaten des jeweiligen Kraftfahrzeugs (Dead Reckoning). Verschiedenste, grundsätzlich im Stand der Technik bekannte Möglichkeiten zur hochgenauen Positionsermittlung für Kraftfahrzeuge können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.To determine the position information, position data of a GNSS sensor can be used expediently. After the recording location is to be determined as accurately as possible in order to allow a correct assignment to respective sections, it is also expedient if at least one further position datum enters the position information and / or a refinement algorithm is used to determine the position information more precisely. Thus, for example, a global navigation satellite system (GNSS) or a corresponding GNSS sensor can be provided with additional logic in order to further improve the position determination. For example, dGPS procedures can be used and / or further information can be included in the position determination, for example, self-motion data of the respective motor vehicle (dead reckoning). Various, generally known in the prior art possibilities for high-precision position determination for motor vehicles can also be used in the context of the present invention.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass neben einer den Aufnahmeort beschreibenden Positionsinformation auch eine die Aufnahmezeit beschreibende Zeitinformation und/oder die Witterung bei Aufnahme der Qualitätsinformation beschreibende Witterungsinformation der Qualitätsinformation zugeordnet und an die Backendeinrichtung übermittelt wird. Mithin kann auch ein Zeitpunkt, auf den sich die Qualitätsinformation bezieht, der Backendeinrichtung zur weiteren Verwendung mitgeteilt werden. Gleiches gilt für eine die aktuellen Witterungsbedingungen beschreibende Witterungsinformation, nachdem Fahrbahnmarkierungen beispielsweise bei einer nassen Fahrbahn schlechter zu erkennen sind, mithin die Witterung einen Einfluss auf die Qualitätsinformation haben kann. Die Zeitinformation wird dabei insbesondere benutzt, um die Qualitätskarte seitens der Backendeinrichtung möglichst aktuell zu halten, insbesondere Änderungen am Zustand der Fahrbahnmarkierungen (beispielsweise durch Zerstörung und/oder durch Auftreten von Baustellen) möglichst schnell an Kraftfahrzeuge der Nutzflotte und/oder anderweitig weitergeben zu können.A particularly preferred development of the present invention provides that, in addition to a position information describing the recording location, a time information describing the recording time and / or the weather information describing the quality information is also associated with the quality information and transmitted to the backend device. Consequently, a point in time to which the quality information relates can also be communicated to the backend device for further use. The same applies to a weather information describing the current weather conditions, after lane markings are less recognizable, for example, in a wet road, so the weather can have an impact on the quality information. The time information is used in particular to keep the quality card on the part of the backend device as up to date, in particular changes to the condition of the lane markings (for example, by destruction and / or by the appearance of construction sites) to be able to pass as quickly as possible to motor vehicles of the fleet and / or otherwise.
Konkret kann vorgesehen sein, dass bei der Erstellung und/oder Aktualisierung der Qualitätskarte zeitlich ältere Qualitätsinformationen eines Streckenabschnitts seitens der Backendeinrichtung geringer gewichtet werden und/oder einen vorbestimmten Altersschwellwert überschreitende Qualitätsinformationen verworfen werden und/oder die Witterungsinformation zur Nachkorrektur der Qualitätsinformation und/oder zur Gewichtung der Qualitätsinformation seitens der Backendeinrichtung verwendet wird. Die Qualität von Fahrbahnmarkierungen ist eine lebendige Information, so dass vorzugsweise ein Alterungsmechanismus seitens der Backendeinrichtung vorgesehen ist. Das bedeutet, in der Backendeinrichtung akkumulierte Qualitätsinformation, also die Fahrbahnmarkierungsqualität, und zukünftige Qualitätsinformation der Kraftfahrzeugflotte sind adäquat zu gewichten, damit Änderungen der Fahrbahnmarkierungsqualität mit ausreichender Geschwindigkeit verbreitet werden. So können konkret veraltete Qualitätsinformationen verworfen werden, beispielsweise nach Art eines gleitenden Statistikwertes, wobei es bevorzugt sein kann, Qualitätsinformationen mit zunehmenden Alter immer geringer zu gewichten und in die aktuell einem Streckenabschnitt in der Qualitätskarte zugeordnete Fahrbahnmarkierungsqualität eingehen zu lassen. Entsprechend können eingehende, zu berücksichtigende Qualitätsinformationen, die bei ungünstigen Witterungsbedingungen ermittelt wurden, geringer gewichtet werden oder sogar verworfen werden, um eine Verfälschung der in der Qualitätskarte bereitgestellten Fahrbahnmarkierungsqualitäten zu vermeiden.Specifically, it can be provided that, in the creation and / or updating of the quality map, older quality information of a route section is weighted less by the backend device and / or quality information exceeding a predetermined age threshold is discarded and / or the weather information for subsequent correction of the quality information and / or the weighting the quality information is used by the backend device. The quality of lane markings is living information, so that preferably an aging mechanism is provided by the backend device. That is, quality information accumulated in the backend device, that is, the road mark quality, and future quality information of the vehicle fleet are to be adequately weighted so that changes in the road marking quality are propagated with sufficient speed. Thus, specifically outdated quality information can be discarded, for example, in the manner of a sliding statistical value, whereby it may be preferable to weight quality information with increasing age ever smaller and into the roadway marking quality currently assigned to a route section in the quality map. Accordingly, incoming quality information to be considered, which has been determined in adverse weather conditions, may be weighted less, or even discarded, to avoid any distortion of the road marking qualities provided in the quality map.
Zur konkreten Ermittlung der Qualitätsinformation innerhalb der Kraftfahrzeuge der Kraftfahrzeugflotte sind eine Vielzahl von bevorzugten Ausgestaltungen denkbar, um unterschiedliche, möglicherweise auftretende Einbußen an Fahrbahnmarkierungsqualität möglichst umfassend abdecken zu können.For the concrete determination of the quality information within the motor vehicles of the motor vehicle fleet, a large number of preferred embodiments are conceivable for different, possibly occurring, losses Cover road mark quality as comprehensively as possible.
So sieht eine bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, dass als die wenigstens eine Qualitätsinformation eine grundsätzliche Detektierbarkeit von Fahrbahnmarkierungen und/oder eine Zuverlässigkeit der Existenz einer detektierten Fahrbahnmarkierung und/oder eine Vollständigkeit der detektierten Fahrbahnmarkierungen und/oder ein Kontrast einer Fahrbahnmarkierung zum Untergrund und/oder beim Einpassen eines Fahrbahnmarkierungsmodells in eine detektierte Fahrbahnmarkierung auftretende Abweichungen und/oder beim Einpassen eines Fahrspurmodells in detektierten Fahrbahnmarkierungen auftretende Abweichungen und/oder das Auftreten von Überschneidungen detektierter Linien als Fahrbahnmarkierungen und/oder die Unterscheidbarkeit von Baustellenmarkierungen von normalen Fahrbahnmarkierungen und/oder die Konsistenz detektierter Fahrbahnmarkierungen untereinander und/oder die Vollständigkeit detektierter Fahrbahnmarkierungen ermittelt wird.Thus, a preferred development of the present invention provides that as the at least one quality information a fundamental detectability of lane markings and / or reliability of the existence of a detected lane marking and / or completeness of the detected lane markings and / or a contrast of a lane marking to the ground and / or deviations occurring in a detected lane marking when fitting a lane marking model and / or deviations occurring in lane markings when fitting a lane pattern and / or the occurrence of overlaps of detected lines as lane markings and / or the distinguishability of construction site markings from normal lane markings and / or the consistency detected Road markings with each other and / or the completeness of detected road markings is determined.
Grundlegend kann zur Ermittlung der Qualitätsinformation mithin zunächst überprüft werden, ob überhaupt Fahrbahnmarkierungen detektierbar sind. Sind Fahrbahnmarkierungen detektierbar, kann beispielsweise ein Verlässlichkeitswert ermittelt werden, der angibt, wie sicher sich das die Detektion der Fahrbahnmarkierungen durchführende Erkennungsmodul des Kraftfahrzeugs bezüglich der Existenz der jeweils detektierten Fahrbahnmarkierung ist. Hierzu können beispielsweise entsprechende Detektionsalgorithmen auf grundsätzlich bekannte Weise derart erweitert werden, dass sie den Verlässlichkeitswert mit ausgeben.Basically, to determine the quality information, it can therefore first be checked whether roadway markings are detectable at all. If lane markings can be detected, a reliability value can be determined, for example, which indicates how certain the detection module of the motor vehicle performing the detection of the lane markings is with regard to the existence of the lane marker detected in each case. For this purpose, for example, corresponding detection algorithms can be extended in a fundamentally known manner such that they also output the reliability value.
Detektierte Markierungen können des Weiteren zur Ermittlung der Qualitätsinformation genauer analysiert werden. Beispielsweise kann überprüft werden, wie vollständig die Fahrbahnmarkierungen sind beziehungsweise wie regelmäßig sie auftreten. Treten beispielsweise Unterbrechungen durch teilweise abgelöste Fahrbahnmarkierungen auf, die nicht zum regelmäßigen Muster einer gestrichelten Linie beziehungsweise sonstigen Fahrbahnmarkierungen passen, kann die Qualitätsinformation eine geringere Qualität anzeigen. Auch der Kontrast einer detektierten Fahrbahnmarkierung zum Untergrund kann untersucht werden und als Qualitätsinformation gesammelt und übermittelt werden, nachdem beispielsweise gepflasterte Markierungen beispielsweise schwerer detektierbar sind als weiße Markierungen auf grauem Untergrund, beispielsweise Asphalt.Detected markers may also be further analyzed to determine the quality information. For example, it can be checked how complete the lane markings are or how regularly they occur. For example, if breaks occur due to partially detached lane markings that do not match the regular pattern of a dashed line or other lane markings, the quality information may indicate a lower quality. The contrast of a detected road marking to the ground can also be examined and collected and transmitted as quality information, for example after paved markings are, for example, harder to detect than white markings on gray ground, for example asphalt.
Ein hervorragendes Mittel zur Analyse der Qualität detektierter Fahrbahnmarkierungen ist ferner die Einpassung von verschiedenen Modellen, die beispielsweise Idealzuständen entsprechen können. Dabei können unterschiedliche Modelle für unterschiedliche Arten von Fahrbahnmarkierungen verwendet werden, beispielsweise Linienmodelle oder dergleichen, welche dann in die entsprechend detektierten und gegebenenfalls klassifizierten Fahrbahnmarkierungen eingepasst werden, wobei Abweichungen festgestellt werden. Die Größe dieser Abweichungen ist ein Maß für die Qualität der Fahrbahnmarkierungen und somit eine nützliche Qualitätsinformation. Ähnlich kann vorgegangen werden, wenn Fahrbahnmarkierungen detektiert wurden, die den Verlauf einer Fahrspur beschreiben. Dann können Fahrspurmodelle verwendet werden und in die Fahrspurmarkierungen, meist Fahrspurlinien, eingepasst werden. Auch hier stellen die Abweichungen beim Einpassen wichtige und relevante Qualitätsinformationen dar.An excellent means for analyzing the quality of detected lane markings is also the fitting of different models, which may correspond, for example, to ideal conditions. In this case, different models for different types of road markings can be used, such as line models or the like, which are then fitted into the corresponding detected and possibly classified road markings, wherein deviations are detected. The size of these deviations is a measure of the quality of the road markings and thus a useful quality information. A similar procedure can be used if lane markings have been detected which describe the course of a traffic lane. Then lane models can be used and fitted into the lane markers, mostly lane lines. Again, the deviations in fitting represent important and relevant quality information.
Im Rahmen der Ermittlung der Qualitätsinformation kann ferner überprüft werden, ob Überschneidungen verschiedener wahrgenommener Fahrbahnmarkierungen, insbesondere von Linien, auftreten. Derartiges kann insbesondere auftreten, wenn verschiedene Arten von Fahrbahnmarkierungen vorliegen, beispielsweise normale Fahrbahnmarkierungen und Baustellenmarkierungen, welche im Übrigen auch hinreichend gut unterscheidbar sein müssen, was wiederum durch eine Qualitätsinformation beschrieben werden kann.In the context of the determination of the quality information, it is also possible to check whether overlaps of different perceived road markings, in particular of lines, occur. Such may occur in particular when there are different types of lane markings, for example normal lane markings and construction site markings, which incidentally must also be sufficiently distinguishable, which in turn can be described by quality information.
Bevorzugt ist es ferner, wenn bei mehreren detektierten Fahrbahnmarkierungen die Konsistenz der Fahrbahnmarkierungen zueinander, beispielsweise im Rahmen eines Konsistenzkriteriums, überprüft werden. Beispielsweise kann überwacht werden, ob es zu Fahrspuren mit Richtungspfeilen, die geradeaus zeigen, auch Fahrspuren mit abbiegenden Richtungspfeilen gibt beziehungsweise ob an Kreuzungen alle Fahrtrichtungen durch entsprechende Richtungspfeile abgedeckt werden. Auch kann die Konsistenz bezüglich Fahrspuren begrenzender Linien überwacht werden. Bezüglich Kreuzungen kann überprüft werden, ob Halte- und Stopplinien vollständig vorhanden sind.It is also preferred if, in the case of a plurality of detected lane markings, the consistency of the lane markings with respect to one another is checked, for example within the scope of a consistency criterion. For example, it can be monitored whether there are lanes with directional arrows that point straight ahead, also lanes with turning directional arrows or whether at intersections all directions are covered by appropriate directional arrows. Also, the consistency with respect to lanes of bounding lines can be monitored. With regard to intersections, it is possible to check whether stop and stop lines are completely present.
Wie bereits erwähnt, stellen unterschiedliche Arten von Fahrbahnmarkierungen, beispielsweise Baustellenmarkierungen und normale Markierungen, eine besondere Herausforderung dar, so dass es hier besonders zweckmäßig ist zu überprüfen, ob die Fahrbahnmarkierungen in Baustellenbereichen insgesamt eindeutig sind oder gegebenenfalls alte Fahrbahnmarkierungen sichtbar sind, die für ein zur vollständig automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem zu Uneindeutigkeiten führen können. Auch Störungen durch unzureichend angebrachte Markierungen, beispielsweise sich ablösende Baustellenmarkierungen, können durch Analyse detektierter Fahrbahnmarkierungen festgestellt werden.As already mentioned, different types of lane markings, such as construction site markings and normal markings, represent a special challenge, so that it is particularly useful here to check whether the lane markings in construction areas are altogether clear or, if appropriate, old lane markings visible for a completely automatic guidance of a motor vehicle trained vehicle system can lead to ambiguity. Disturbances due to insufficiently applied markings, for example detaching construction site markings, can also be detected by analyzing detected road markings.
Über diese besonders bevorzugten Qualitätskriterien hinaus können selbstverständlich auch weitere Auswertungen stattfinden, um Qualitätsinformationen zu ermitteln. Of course, in addition to these particularly preferred quality criteria, further evaluations can take place in order to determine quality information.
Zur Zuordnung von Qualitätsinformationen zu Streckenabschnitten kann ein Abgleich mit einer digitalen, ein Streckennetz beschreibenden Karte erfolgen. Solche digitalen Karten, die eine Aufteilung eines Streckennetzes in Streckenabschnitte erlauben beziehungsweise gegebenenfalls bereits enthalten, sind im Stand der Technik bereits bekannt. Die Positionsinformationen können, wobei, wie beschrieben, genaue Positionsinformationen bevorzugt sind, entsprechend zum Auffinden der Aufnahmeorte in der digitalen Karte dienen, so dass die Zuordnung zu einem Streckenabschnitt erfolgen kann. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass es selbstverständlich auch denkbar ist, die Qualitätskarte in andere Karten zu integrieren, beispielsweise in die hier genannte digitale Karte, welche beispielsweise grundlegend einem Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann. In diesem Fall kann die Fahrbahnmarkierungsqualität der Qualitätskarte beispielsweise als weitere Eigenschaft eines Streckenabschnitts hinterlegt werden.For the assignment of quality information to sections of track, a comparison can be made with a digital map describing a route network. Such digital maps, which allow a division of a route network in sections or possibly already included, are already known in the art. The position information may be, where, as described, accurate position information is preferred to serve to locate the recording locations in the digital map, so that the assignment can be made to a section of the route. It should be noted at this point that it is of course also conceivable to integrate the quality card into other cards, for example in the digital card mentioned here, which, for example, can basically be provided to a navigation system of a motor vehicle. In this case, the road mark quality of the quality map can be deposited, for example, as a further property of a route section.
In der Backendeinrichtung werden die Qualitätsinformationen der einzelnen Kraftfahrzeuge der Kraftfahrzeugflotte gesammelt und nach einer gegebenenfalls vorzunehmenden Registrierung zu dem Streckennetz der digitalen Karte gemeinsam ausgewertet und geschickt zu der Fahrbahnmarkierungsqualität akkumuliert. Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass zur Erstellung und/oder Aktualisierung der Qualitätskarte Methoden statistischer Datenzusammenführung und/oder wenigstens ein Algorithmus der künstlichen Intelligenz verwendet wird und/oder eine Plausibilitätsprüfung von Qualitätsinformationen unterschiedlicher Kraftfahrzeuge gegeneinander erfolgt. Zur Akkumulation der Qualitätsinformationen seitens der Backendeinrichtung können also bevorzugt bekannte Verfahren eingesetzt werden, wie beispielsweise wahrscheinlichkeitsbasierte Methoden der statistischen Datenverarbeitung und/oder auf künstlicher Intelligenz basierende Methoden. Gegebenenfalls müssen weitere Konsistenzprüfungen durchgeführt und die von der Kraftfahrzeugflotte gemeldeten Qualitäten angepasst werden. Beispielsweise können durch eine Plausibilitätsüberprüfung Ausreißer-Qualitätsinformationen, die nicht zu anderen übermittelten Qualitätsinformationen gleichen oder späteren Zeitrangs passen, identifiziert werden, wobei Fälle sich verändernder Qualitätsinformationen entsprechend berücksichtigt werden müssen.In the backend device, the quality information of the individual motor vehicles of the motor vehicle fleet is collected and, after an optional registration to the route network of the digital map, jointly evaluated and skilfully accumulated to the road marking quality. In this case, it can be concretely provided that methods for statistical data merging and / or at least one artificial intelligence algorithm are used to create and / or update the quality map and / or a plausibility check of quality information of different motor vehicles is performed against each other. For the accumulation of quality information by the backend device, therefore, known methods can be preferably used, such as, for example, probability-based methods of statistical data processing and / or methods based on artificial intelligence. If necessary, further consistency checks must be carried out and the qualities reported by the motor vehicle fleet must be adjusted. By way of example, a plausibility check can identify outlier quality information that does not match other transmitted quality information of the same or later priority, whereby cases of changing quality information must be taken into account accordingly.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung, wie bereits erwähnt, auch ein System zur Ermittlung einer solchen Qualitätskarte, welches eine eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen aufweisende Kraftfahrzeugflotte und eine Backendeinrichtung, die mit den Kraftfahrzeugen kommuniziert, aufweist. Das System ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, so dass sich sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens analog auf das erfindungsgemäße System übertragen lassen.In addition to the method, the invention also relates, as already mentioned, to a system for determining such a quality card which has a motor vehicle fleet having a plurality of motor vehicles and a back end device which communicates with the motor vehicles. The system is designed for carrying out the method according to the invention, so that all statements relating to the method according to the invention can be analogously transferred to the system according to the invention.
Die Kraftfahrzeuge weisen mithin Steuereinrichtungen auf, die die kraftfahrzeugseitig durchzuführenden Schritte realisieren können und auch eine entsprechende Kommunikationsverbindung zur Kommunikation mit der Backendeinrichtung umfassen können. Beispielsweise können die Steuereinrichtungen konkret ein Erkennungsmodul zur Detektion von Fahrbahnmarkierungen in den Umfelddaten und ein Bewertungsmodul zur Ermittlung der Qualitätsinformation aufweisen. Mittels eines Kommunikationsmoduls beziehungsweise einer Kommunikationseinrichtung kann dann die Übertragung bei Eintritt eines Übermittlungskriteriums erfolgen.The motor vehicles therefore have control devices that can implement the steps to be performed on the motor vehicle side and can also include a corresponding communication connection for communication with the backend device. For example, the control devices may concretely have a recognition module for detecting lane markings in the environment data and an assessment module for determining the quality information. By means of a communication module or a communication device, the transmission can then take place upon the occurrence of a transmission criterion.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes System, und -
2 ein funktionales Diagramm zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a system according to the invention, and -
2 a functional diagram for the course of the method according to the invention.
Mittels einer Kommunikationseinrichtung
Mittels der Kamera
Hierzu können zu detektierten oder auch keinen detektierten Fahrbahnmarkierungen Qualitätsinformationen mittels eines Bewertungsmoduls des Steuergeräts
Den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert die Prinzipskizze der
Ausgegangen wird von den Umfelddaten, für die stellvertretend die Kamera
Die Ergebnisse des Schrittes
Der Qualitätsinformation werden dann Zusatzdaten
Spätestens mit Eintritt der Übermittlungsbedingung werden die gespeicherten Datensätze dann gemäß dem Pfeil
Diese Datensätze
Die aktuelle Qualitätskarte
Bei
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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