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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes von Infrastrukturobjekten, ein Steuergerät sowie ein Computerprogrammprodukt.
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Für die Verkehrsteilnehmer existiert eine durch den Staat oder andere Einrichtungen bereitgestellte statische Infrastruktur. Durch diese Verkehrsinfrastruktur ist für alle Teilnehmer ein Bewegen in rechtlicher und verkehrssicherheitstechnischer Hinsicht möglich.
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Für Fahrer und für autonom fahrende Fahrzeuge ist insbesondere der Zustand der statischen Infrastruktur von Interesse, wie insbesondere der Zustand der Straßenoberfläche inklusive der Markierungen, den Verkehrsschildern sowie Lichtzeichenanlagen, häufig auch als Ampeln bezeichnet. Die statische Infrastruktur unterliegt einer ständigen Alterung, kann aber auch das Ziel von Vandalismus sein. Hinzu kommt, dass technische Anlagen auch Defekte aufweisen können.
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Problematisch hieran ist, dass falls durch Alterung und/oder Beschädigung der statischen Infrastruktur nicht mehr klar und eindeutig die Regelungsaussage erkennbar ist, wie beispielsweise unklare Markierungen auf der Straßenoberfläche oder unkenntliche Verkehrsschilder oder defekte Lichtzeichenanlage, ist für die Verkehrsteilnehmer durch insbesondere unklare Situationen ein Bewegen in rechtlicher und verkehrssicherheitstechnischer Hinsicht nicht mehr möglich. Mit anderen Worten werden mitunter ursprünglich gewollte Regeln außer Kraft gesetzt. Deshalb war in der Vergangenheit ein zugewachsenes beziehungsweise zugeschneites Verkehrsschild schon Anlass beziehungsweise Gegenstand für gerichtliche Auseinandersetzungen.
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Ein menschlicher Fahrer ist häufig bei fehlerhaften oder missverständlichen Situationen, welche aus sich in einem schlechten Zustand befindlichen statischen Infrastrukturobjekten resultieren, in der Lage durch Kontextwissen oder den Verstand missverständlichen Situationen aufzulösen. Es ist hierbei aber davon auszugehen, dass dies für autonom fahrende Fahrzeuge nicht in gleicher Weise zutreffend ist. Insbesondere leicht veränderte Verkehrsschilder, wie beispielsweise Stoppschilder mit weiteren Hinweisen, führen nach bisherigen Erkenntnissen in den überwiegenden Fällen zu einer falschen Interpretation durch das autonom fahrende Fahrzeug. Es besteht somit ein Bedarf an einem Verfahren, welches die genannten Probleme auflöst.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 043 743 A1 ist ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsignals bekannt, das zur Erkennung eines Objekts in einer Umgebung eines Fahrzeugs geeignet ist. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Empfangens des Sensorsignals über eine Schnittstelle, einen Schritt des Ermittelns einer Objektinformation basierend auf dem Sensorsignal, einen Schritt des Bewertens der Objektinformation gemäß einer Bewertungsvorschrift und Bereitstellen eines Bewertungsergebnisses und einen Schritt des Bereitstellens der Objektinformation abhängig von dem Bewertungsergebnis. Dabei entstehen die zuvor genannten Probleme.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes von Infrastrukturobjekten, ein Steuergerät sowie ein Computerprogrammprodukt zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes von Infrastrukturobjekten in der Umgebung eines Fahrzeugs mit folgenden Schritten bereitgestellt wird:
- a) Überwachen mindestens eines Sensorsignals daraufhin, ob sich ein Infrastrukturobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs befindet,
- b) Bestimmen eines Zustandes des Infrastrukturobjekts mittels Analysieren, insbesondere Auswerten, des mindestens einen Sensorsignals,
- c) Fahrzeugexternes Bereitstellen einer Information über den bestimmten Zustand des Infrastrukturobjekts.
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Auf diese Weise kann schnell und einfach der Zustand eines Infrastrukturobjekts bestimmt werden. Hierbei wird beispielsweise erfasst, ob ein Verkehrszeichen, welches detektiert wurde, interpretiert, das heißt gelesen, werden kann. In Bezug auf Markierungen von Straßenoberflächen ist in Bezug auf den Zustand von Wichtigkeit, ob die Markierungen ein gewisses Detektionsqualitätsmaß nicht unterschreiten und somit nicht mehr korrekt erfasst werden können. Dies gilt sinngemäß auch für auf der Straßenoberfläche angebrachte Richtungspfeile. In Bezug auf Lichtzeichenanlagen ist es wichtig, ob die erkannte Lichtzeichenanlage auch bestimmungsgemäß funktioniert oder defekt ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensorsignal ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Videosensorsignal, Radarsensorsignal, Ultraschallsensorsignal, und Wankwinkelsensorsignal. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass nicht nur ein Videosensorsignal und/oder ein Radarsensorsignal und/oder ein Ultraschallsensorsignal, welche bei Pkws häufig ohnehin schon durch entsprechende Einrichtungen zur Verfügung gestellt werden können, genutzt werden, sondern dass auch das Signal eines Wankwinkelsensors, welcher üblicherweise bei Lastkraftwagen verbaut ist, zur Bestimmung der Straßenoberfläche genutzt wird.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Infrastrukturobjekt ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Verkehrszeichen, Wechselverkehrszeichen, Lichtzeichenanlage, manchmal auch als Wechsellichtzeichen oder Ampel bezeichnet, Fahrbahnmarkierung und Straßenoberfläche.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das nach Verfahrensschritt b) und vor Verfahrensschritt c) in einem Verfahrensschritt b1) weiterhin bestimmt wird, ob der in Verfahrensschritt b) bestimmte Zustand des Infrastrukturobjekts ein dauerhafter Zustand oder ein temporärer Zustand ist. Der durch das Verfahren bestimmte Zustand eines Infrastrukturobjektes kann dauerhaft sein, jedoch ist es auch möglich, dass es sich nur um einen temporären Zustand handelt. Insbesondere zugeschneite Verkehrsschilder oder ein Videosensorsignal, welches während Regen aufgenommen wird, könnte einen Zustand eines Infrastrukturobjekts suggerieren, welcher nicht dem tatsächlichen Zustand des Infrastrukturobjekts wiedergibt. Aus diesem Grund wird in dem Verfahrensschritt b1) der Information über den Zustand des Infrastrukturobjekts ein weiterer Informationsgehalt dahingehend hinzugefügt, ob es sich bei dem Zustand um einen dauerhaften oder einen temporären Zustand handelt. Hierdurch kann vermieden werden, dass beispielsweise die Straßenmeisterei eine Reparatur eines Verkehrsschildes veranlasst, obwohl es sich nur um einen temporären Zustand, wie beispielsweise ein zugeschneites Verkehrsschild, handelt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Überwachen gemäß Verfahrensschritt a) diese Überwachung dahingehend durchgeführt wird, ob ein statisches Infrastrukturobjekt, welche nach Angabe einer fahrzeuginternen oder fahrzeugexternen Karte vorhanden sein soll, tatsächlich vorhanden ist. Das Fahrzeug verfügt hierzu vorzugsweise über eine Ortungseinrichtung, wie beispielsweise ein GPS, sodass das Fahrzeug die Position des Fahrzeugs und/oder des Infrastrukturobjekts bestimmen kann. Mit anderen Worten ist bevorzugt vorgesehen, dass die in Verfahrensschritt c) bereitgestellte Information über den Zustand des Infrastrukturobjekts weiterhin eine Positionsinformation des Infrastrukturobjekts, wie beispielsweise eine GPS-Position, enthält. Diese Ausführungsformen haben insbesondere den Vorteil, dass ein Abgleich zwischen den in der Umgebung tatsächlich vorhandenen Infrastrukturobjekten und Infrastrukturobjekten, welche gemäß einer fahrzeuginternen oder fahrzeugexternen Karte, insbesondere GPS-Karte, vorhanden sein sollen, möglich ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass nach einem Verfahrensschritt b) oder nach einem Verfahrensschritt b1) und vor einem Verfahrensschritt c) in einem Verfahrensschritt b2) bestimmt wird, ob der bestimmte Zustand des Infrastrukturobjekts und/oder die Information, ob es sich um einen dauerhaften oder einen temporären Zustand handelt, durch einen anderen Verkehrsteilnehmer beeinflusst ist. Der Einfluss durch andere Verkehrsteilnehmer könnte daher resultieren, dass die anderen Verkehrsteilnehmer die Sicht auf ein Infrastrukturobjekt versperren, oder aufgrund von Emissionen, wie beispielsweise Abgasen oder Staub von einer Ladefläche, die Sicht auf ein Infrastrukturobjekt zumindest erschweren oder versperren, oder durch Lichtemissionen die Erkennbarkeit von einer Lichtzeichenanlage deutlich verschlechtern.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die bereitgestellte Information über das Infrastrukturobjekt derart bereitgestellt wird, dass die Information an Dritte übertragen wird, wobei der Dritte vorzugsweise ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Straßenmeisterei, Mautinfrastrukturbetreiber, Polizei, Feuerwehr, Verkehrsclubs, Landesministerien, und Bundesministerien. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass insbesondere Straßenmeistereien durch die Informationen bezüglich des Zustandes von Infrastrukturobjekten gezielt und priorisiert wichtige Defekte an Infrastrukturobjekten identifizieren können und diese so schnell wie möglich wieder instand setzen können, sodass ein störungsfreier und für die Verkehrsteilnehmer sichere Teilnahme am Straßenverkehr möglich ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die fahrzeugextern bereitgestellte Information über den bestimmten Zustand des Infrastrukturobjekts gemäß Verfahrensschritt c) an eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung übermittelt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass zentral in einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung die Informationen gebündelt, komprimiert und konsolidiert werden können, sodass diese wiederum aufbereitet an Dritte übermittelt werden können.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Steuergerät zur Bestimmung eines Zustandes eines Infrastrukturobjekts in der Umgebung eines Fahrzeugs geschaffen wird, welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß der Erfindung durchzuführen. In Zusammenhang mit dem Steuergerät ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
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Zur Erfindung gehört auch ein Computerprogrammprodukt, umfassend maschinenlesbare Anweisungen, aufgrund derer ein Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Steuergerät gemäß der Erfindung ausgeführt wird. In Zusammenhang mit dem Computerprogrammprodukt ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 in mehreren Teilfiguren (A) bis (D) exemplarische Darstellungen eines Fahrzeugs, welches ein Verfahren gemäß der Erfindung ausführt.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche oder funktionsgleiche Teile.
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In 1 ist eine schematische Darstellung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, wobei das Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes von Infrastrukturobjekten 1 in der Umgebung 3 eines Fahrzeuges 5 folgende Schritte aufweist:
- a) Überwachen mindestens eines Sensorsignals daraufhin, ob sich ein Infrastrukturobjekt 1 in der Umgebung 3 des Fahrzeugs 5 befindet,
- b) Bestimmen eines Zustandes des Infrastrukturobjekts 1 mittels Analysieren, insbesondere Auswerten, des mindestens eines Sensorsignals,
- c) fahrzeugexternes Bereitstellen einer Information über den bestimmten Zustand des Infrastrukturobjekts 1.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensorsignal ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Videosensorsignal, Radarsensorsignal, Ultraschallsensorsignal, und Wankwinkelsensorsignal.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Infrastrukturobjekt 1 ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Verkehrszeichen, Wechselverkehrszeichen, Lichtzeichenanlage, manchmal auch als Wechsellichtzeichen bezeichnet, Fahrbahnmarkierung und Straßenoberfläche.
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2 (A) zeigt eine Verkehrsinfrastruktur 1 sowie ein Fahrzeug 5, wobei sich das Infrastrukturobjekt 1 in einer Umgebung 3 des Fahrzeugs 5 befindet. In 2 (A) funktioniert das Infrastrukturobjekt 1 und es sind auch keine weiteren Beschädigungen und/oder Vandalismus zu erkennen, sodass als Zustand für das Infrastrukturobjekt 1 beispielsweise ein „funktionsfähig“ übermittelt wird.
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In 2 (B) ist die gleiche Situation wie in 2 (A) gezeigt, wobei das Infrastrukturobjekt 1 durch Vandalismus und/oder einen Unfall beschädigt ist. Diesbezüglich enthält die Information zum bestimmten Zustand des Infrastrukturobjekts 1 beispielsweise ein „nicht funktionsfähig“, da das Infrastrukturobjekt 1, hier die Ampel, in diesem Zustand nicht funktionsfähig ist.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass nach Verfahrensschritt b) und vor Verfahrensschritt c) in einem Verfahrensschritt b1) weiterhin bestimmt wird, ob der in Verfahrensschritt b) bestimmte Zustand des Infrastrukturobjekts 1 ein dauerhafter Zustand oder ein temporärer Zustand ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die in Verfahrensschritt c) bereitgestellte Information über den Zustand des Infrastrukturobjekts 1 weiterhin eine Positionsinformation des Infrastrukturobjekts 1, wie beispielsweise eine GPS-Position des Infrastrukturobjekts 1, enthält.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass nach einem Verfahrensschritt b) oder nach einem Verfahrensschritt b1) und vor einem Verfahrensschritt c) in einem Verfahrensschritt b2) bestimmt wird, ob der bestimmte Zustand des Infrastrukturobjekts 1 und/oder die Information, ob es sich um einen dauerhaften oder einen temporären Zustand handelt, durch einen anderen Verkehrsteilnehmer 7, wie beispielsweise in 2 (C) gezeigt ist, beeinflusst ist.
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In 2 (C) ist prinzipiell die gleiche Situation wie in 2 (A) dargestellt, wobei einerseits das Infrastrukturobjekt 1, insbesondere die Lichtzeichenanlage, durch Blätter 8 verdeckt ist und weiterhin kein freies Sichtfeld vom Fahrzeug 5 durch den weiteren Verkehrsteilnehmer 1 auf das Infrastrukturobjekt 1 besteht. Diesbezüglich wird zunächst die Information weitergegeben, dass das Sensorsignal, beispielsweise das Videosensorsignal, durch den Verkehrsteilnehmer 7 beeinflusst ist, wobei es sich um einen temporären Zustand handelt. Wenn der andere Verkehrsteilnehmer 7 losgefahren ist und damit aus der Umgebung 3 das Fahrzeug 5 entfernt wurde, ist die Sicht auf das Infrastrukturobjekt 1 theoretisch frei, wobei noch die Blätter 8 die Sicht auf das Infrastrukturobjekt 1 verdecken. Diesbezüglich wird die Information weiteregegeben, dass es sich um einen dauerhaften Zustand handelt, welcher das Infrastrukturobjekt 1 in einen derartigen Zustand versetzt, sodass ein Fahrer und/oder ein autonom fahrendes Fahrzeug das Infrastrukturobjekt 1 nicht mehr fehlerfrei erkennen kann.
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In 2 (D) ist die gleiche Situation wie in 2 (A) gezeigt, wobei das Infrastrukturobjekt 1, das heißt die Lichtzeichenanlage, durch Schnee 9 eingeschneit ist, sodass das Infrastrukturobjekt nicht mehr eindeutig erkennbar ist. Diesbezüglich wird als Information bereitgestellt, dass das Verkehrsinfrastrukturobjekt nicht mehr funktionsfähig ist und dieser Zustand - abhängig von einer Außentemperatur, welche beispielsweise durch einen Temperaturfühler (in den Figuren nicht gezeigt) des Fahrzeugs 5 erfasst werden kann - ein temporärer oder ein dauerhafter Zustand ist. Insbesondere bei Temperaturen unterhalb von 0 °C ist damit zu rechnen, dass das eingeschneite Infrastrukturobjekt für längere Zeit eingeschneit ist und ohne Tauwetter von selbst nicht mehr auftauen wird. Insbesondere bei Verwendung von energiesparender Lichttechnik innerhalb des Infrastrukturobjekts 1, insbesondere Lichtzeichenanlage, ist eine diesbezügliche Wärmeentwicklung eventuell nicht ausreichend, um das Infrastrukturobjekt von selbst wieder vom Schnee 9 zu befreien.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die bereitgestellte Information über das Infrastrukturobjekt 1 derart bereitgestellt wird, dass die Information an Dritte übertragen wird, wobei der Dritte vorzugsweise ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Straßenmeisterei, Mautinfrastrukturbetreiber, Polizei, Feuerwehr, Verkehrsclub, Landesministerium, und Bundesministerium.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die fahrzeugextern bereitgestellte Information über den bestimmten Zustand des Infrastrukturobjekts 1 gemäß Verfahrensschritt c) an eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung (in keiner der Figuren gezeigt) übermittelt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008043743 A1 [0006]
