DE102018115317A1 - Method and driving support system for operating a vehicle or for assisting a driver of the vehicle using lane information - Google Patents

Method and driving support system for operating a vehicle or for assisting a driver of the vehicle using lane information Download PDF

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Ashwin-Dayal George
Riadh Kalthoumi
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (28) mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems (36), das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen (20) einer Straße (12) ergibt, auf der der Fahrzeug (28) gerade fährt, wobei für einen Abschnitt (26) der Straße (12), in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen (20) fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung (40) bestimmt wird, die die Fahrspurmarkierung (20) ergänzt, wobei die auf der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) basierende Fahrspurinformation durch das Fahrunterstützungssystem (36) berücksichtigt wird. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) wird aus der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmt.Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein entsprechendes Fahrunterstützungssystem (36).The invention relates to a method for operating a vehicle (28) by means of or with the support of a driving support system (36) which uses lane information which results from the trajectory of identified lane markings (20) on a road (12) on which the vehicle (28) is currently driving, wherein for a section (26) of the road (12) in which at least one of the lane markings (20) is missing or not recognizable, a trajectory of a virtual lane marking (40) that supplements the lane marking (20) is determined, wherein the lane information based on the virtual lane marking (40) is taken into account by the driving support system (36). The trajectory of the virtual lane marking (40) is determined from the trajectory of at least one recognized lane marking (20). The invention further relates to a corresponding computer program product and a corresponding driving support system (36).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems, das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergeben, auf der das Fahrzeug gerade fährt, wobei für einen Abschnitt der Straße, in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung bestimmt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung den erkannten Teil der entsprechenden Fahrspurmarkierung ergänzt und durch das Fahrunterstützungssystem berücksichtigt wird.The invention relates to a method for operating a vehicle by means of or with the support of a driving support system that uses lane information that results from the trajectory of recognized lane markings of a road on which the vehicle is currently traveling, whereby for a section of the road in which at least one of the Lane markings are missing or not recognizable, a trajectory of a virtual lane marking is determined, the virtual lane marking supplementing the recognized part of the corresponding lane marking and being taken into account by the driving support system.

Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein Fahrunterstützungssystem zum Betreiben eines Fahrzeugs oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs, wobei das Fahrunterstützungssystem Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergibt, auf der das Fahrzeug gerade fährt.The invention further relates to a corresponding computer program product and a driving support system for operating a vehicle or for assisting a driver of the vehicle, the driving support system using lane information which results from the trajectory of recognized lane markings on a road on which the vehicle is currently traveling.

Die meisten herkömmlichen Fahrassistenz- und Automatisierungssysteme, von Systemen des Automatisierungsgrads 0, die nur eine Warnung ausgeben, bis zu vollautomatischen Systemen des Automatisierungsgrads 5 (SAE J3016 Autonomiegrade), verwenden verschiedene Sensoren zum Erfassen und Verfolgen der Umgebung des Fahrzeugs. Die Qualität und Verfügbarkeit dieser Wahrnehmung der Umwelt sind Schlüsselelemente, die die Leistungsfähigkeit solcher Systeme bestimmen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die wahrgenommene Umgebung so präzise wie möglich zu machen, wie zum Beispiel das Kombinieren der Ausgaben mehrerer Sensoren.Most conventional driver assistance and automation systems, from automation level systems 0 that only issue a warning up to fully automated systems of automation level 5 (SAE J3016 degrees of autonomy), use various sensors to detect and track the surroundings of the vehicle. The quality and availability of this perception of the environment are key elements that determine the performance of such systems. There are several ways to make the perceived environment as precise as possible, such as combining the outputs of multiple sensors.

Was diesen Systemen jedoch fehlt, ist die Fähigkeit, mit unvollständigen Daten umzugehen. Dies ist besonders relevant für Fahrspurmarkierungen, die in manchen Situationen unvollständig sein können oder fehlen können. Der menschliche Fahrer ist in der Lage, diese unvollständigen Daten zu erkennen und zu kompensieren. Dem Fahrunterstützungssystem mangelt es dagegen in den meisten Situationen an Intelligenz, dies zu tun.What these systems lack is the ability to handle incomplete data. This is particularly relevant for lane markings that can be incomplete or missing in some situations. The human driver is able to recognize and compensate for this incomplete data. The driving support system, on the other hand, lacks intelligence to do this in most situations.

Das Dokument DE 10 2009 046 699 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit Unterstützung eines Fahrerassistenzsystems, wobei das System Fahrspurinformation verwendet, die von erkannten Fahrspurmarkierungen einer Straße erhalten wird, auf der das Fahrzeug gerade fährt, wobei für einen Straßenabschnitt, in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung bestimmt wird, wobei die virtuelle Fahrspurmarkierung den erkannten Teil der entsprechenden Fahrspurmarkierung ergänzt und durch das Fahrunterstützungssystem bei der Ausgabe von Fahrunterstützungsinformation berücksichtigt wird. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung wird mittels erfasster straßenrandseitiger Objekte bestimmt.The document DE 10 2009 046 699 A1 describes a method for operating a vehicle with the assistance of a driver assistance system, the system using lane information obtained from recognized lane markings of a road on which the vehicle is currently traveling, for a road section in which at least one of the lane markings is missing or is not recognizable , a trajectory of a virtual lane marking is determined, the virtual lane marking supplementing the recognized part of the corresponding lane marking and being taken into account by the driving support system when outputting driving support information. The trajectory of the virtual lane marking is determined by means of detected roadside objects.

In einigen Fällen sind keine erfassbaren straßenrandseitigen Objekte oder nicht genügend straßenrandseitige Objekte vorhanden, um eine geeignete virtuelle Fahrspurmarkierung zu bestimmen.In some cases there are no detectable roadside objects or insufficient roadside objects to determine an appropriate virtual lane marking.

Die Dokumente US 9830517 B2 und US 9120486 B1 beschreiben weitere Verfahren/Systeme zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels/mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems, das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergeben, auf der das Fahrzeug gerade fährt.The documents US 9830517 B2 and US 9120486 B1 describe further methods / systems for operating a vehicle by means of / with the support of a driving support system that uses lane information that results from the trajectory of recognized lane markings of a road on which the vehicle is currently traveling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels/mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems unter Verwendung von Fahrspurinformation, ein entsprechendes verbessertes Computerprogrammprodukt und ein entsprechendes verbessertes Fahrunterstützungssystem anzugeben, die in der Lage sind, unvollständige oder fehlende Fahrspurmarkierungen auf eine zuverlässige Weise zu handhaben.The invention is based on the object of specifying an improved method for operating a vehicle by means of / with the assistance of a driving support system using lane information, a corresponding improved computer program product and a corresponding improved driving support system which are able to reliably or incompletely or missing lane markings to handle.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein entsprechendes Fahrunterstützungssystem mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, der Beschreibung und der Figuren.This problem is solved by a method, a computer program product and a corresponding driving support system with the features of the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Gemäß mehreren Aspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems, das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße, auf der das Fahrzeug gerade fährt, für einen Straßenabschnitt ergeben, in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen fehlt oder nicht erkennbar ist, wird eine Trajektorie einer die Fahrspurmarkierung ergänzenden virtuellen Fahrspurmarkierung bestimmt, wobei das Fahrunterstützungssystem auf der virtuellen Fahrspurmarkierung basierende Fahrspurinformation berücksichtigt. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung wird von der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung bestimmt. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung kann beispielsweise eine Art Extrapolation am Ende der erkannten Fahrspurmarkierung oder eine Art Interpolation in einer Lücke zwischen den beiden einander zugewandten Enden erkannter Fahrspurmarkierungsabschnitte sein, wobei die Fahrspurmarkierungsenden den Abschnitt ohne Fahrspurmarkierungen begrenzen.According to several aspects of the method according to the invention for operating a vehicle by means of or with the support of a driving support system that uses lane information that results from the trajectory of recognized lane markings of a road on which the vehicle is currently traveling for a road section in which at least one of the lane markings is missing or is not recognizable, a trajectory of a virtual lane marking supplementing the lane marking is determined, the driving support system taking into account lane information based on the virtual lane marking. The trajectory of the virtual lane marking is determined by the trajectory of at least one recognized lane marking. The trajectory of the virtual lane marking can, for example, be a kind of extrapolation at the end of the recognized lane marking or a kind of interpolation in a gap between the two facing ends of recognized lane marking sections, the lane marking ends delimiting the section without lane markings.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung mittels einer Historie der mindestens einen zuvor erkannten Fahrspurmarkierung bestimmt.According to a preferred embodiment of the invention, the trajectory of the virtual lane marking is determined by means of a history of the at least one previously recognized lane marking.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrunterstützungssystem entweder (a) ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs oder (b) ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs. Das Fahrerassistenzsystem ist ein System zum Unterstützen des Fahrers des Fahrzeugs beim Fahren/Steuern des Fahrzeugs. Im Gegensatz dazu fährt/steuert das System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs das Fahrzeug vollautomatisch oder in hohem Maße automatisch.According to a further preferred embodiment of the invention, the driving support system is either (a) a driver assistance system for supporting a driver of the vehicle or (b) a system for autonomous driving or semi-autonomous driving of the vehicle. The driver assistance system is a system for assisting the driver of the vehicle in driving / controlling the vehicle. In contrast, the system for autonomous driving or semi-autonomous driving of the vehicle drives / controls the vehicle fully automatically or to a high degree automatically.

Ein autonomes Fahrzeug (auch als fahrerloses Auto, selbstfahrendes Auto und robotisches Auto bekannt) ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und ohne menschliche Eingabe zu navigieren. Ein Klassifikationssystem, das auf sechs verschiedenen Automatisierungsgraden (im Bereich von vollständig manuellen bis zu vollautomatischen Systemen) basiert, wurde 2014 von SAE International, einer Standardisierungsorganisation für Kraftfahrzeuge, als J3016, „Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems“ veröffentlicht. An autonomous vehicle (also known as a driverless car, self-driving car, and robotic car) is a vehicle that is capable of capturing its surroundings and navigating without human input. A classification system based on six different levels of automation (ranging from fully manual to fully automated systems) was developed in 2014 by SAE International, a standardization organization for motor vehicles, as J3016, "Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems ”was published.

Dieses Klassifikationssystem basiert eher auf dem Maß an einem erforderlichen Eingreifen und einer erforderlichen Aufmerksamkeit des Fahrers als auf den Fahrzeugfähigkeiten, obwohl diese sehr lose miteinander in Beziehung stehen.This classification system is based on the level of driver intervention and attention required rather than vehicle skills, although these are loosely related.

Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt das Fahrunterstützungssystem die virtuelle Fahrspurmarkierung nur temporär. Mit anderen Worten, auf der virtuellen Fahrspurmarkierung basierende Fahrspurinformation wird nur für eine spezifizierte Strecke oder eine spezifizierte Zeitdauer berücksichtigt.According to yet another preferred embodiment of the invention, the driving support system only takes the virtual lane marking into account temporarily. In other words, lane information based on the virtual lane marking is only taken into account for a specified route or a specified period of time.

Das Vorhandensein unvollständiger Daten in der Umgebung oder in den Daten ist nur ein Übergangszustand. Dies bedeutet, dass der entsprechende Nachverarbeitungsblock die meiste Zeit ein Überwachungsmodul ist und nur für kurze Zeit und nur bei Bedarf eingreifen muss.The presence of incomplete data in the environment or in the data is only a transitional state. This means that the corresponding post-processing block is a monitoring module most of the time and only has to intervene for a short time and only when required.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die virtuelle Fahrspurmarkierung durch das Fahrunterstützungssystem berücksichtigt, wenn Fahrunterstützungsinformation, wie z.B. ein Warnsignal, für den Fahrer erzeugt wird und/oder wenn der Fahrvorgang ausgeführt wird oder beim Eingreifen während der Fahrt des Fahrzeugs.According to another preferred embodiment of the invention, the virtual lane marking is taken into account by the driving support system when driving support information, such as e.g. a warning signal for which the driver is generated and / or when the driving process is being carried out or when intervening while the vehicle is traveling.

Vorzugsweise erfolgt das Erkennen der Fahrspurmarkierungen unter Verwendung mindestens eines Sensors aus der folgenden Gruppe von Sensortypen: Kamera, Lidar (Light Detection and Ranging) und Radar (Radio Detection and Ranging). Mit anderen Worten: der Sensor ist ein bildgebender Sensor. Derartige Sensoren sind typische Sensoren, die in der Fahrzeugkarosserie von Fahrzeugen zum Überwachen eines Umgebungsbereichs dieser Fahrzeuge installiert sind.The lane markings are preferably detected using at least one sensor from the following group of sensor types: camera, lidar (light detection and ranging) and radar (radio detection and ranging). In other words: the sensor is an imaging sensor. Such sensors are typical sensors that are installed in the vehicle body of vehicles for monitoring a surrounding area of these vehicles.

Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung als Folge der Erkennung einer ungewöhnlichen Fahrspurbreitenänderung oder eines ungewöhnlichen Straßenverlaufs der Straße, auf der das Fahrzeug gerade fährt. Mit anderen Worten: Das System sucht nach spezifischen Mustern, die solche atypischen Szenarien von einem Szenario einer Fahrspurverbreiterung unterscheiden. Das Erfassen dieser Muster wird durch folgende Maßnahmen sichergestellt:

  1. (i) Speichern einer Historie der Entwicklung der Fahrspurbreite über die Zeit;
  2. (ii) Überwachen dieser Entwicklung - insbesondere sowohl auf Stoßstangenhöhe als auch in der Vorausschau, um abnormale Zunahmen der Fahrspurbreite zu erfassen;
  3. (iii) Überwachen von Versätzen und Formen der Fahrspurmarkierungen über die Entfernung und über die Zeit, um abweichende/fehlende/springende Markierungen zu identifizieren; und
  4. (iv) Identifizieren und Berücksichtigen von Fahrspurmarkierungstypen der erkannten Fahrspurmarkierungen. Einige Fahrspurmarkierungstypen zeigen ein Szenario mit fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierungen an, andere ein Szenario mit einer Fahrspurbreitenänderung.
According to yet another preferred embodiment of the invention, the trajectory of a virtual lane marking is determined as a result of the detection of an unusual lane width change or an unusual course of the road on which the vehicle is currently traveling. In other words, the system looks for specific patterns that distinguish such atypical scenarios from a lane widening scenario. The following measures ensure that these patterns are recorded:
  1. (i) storing a history of the lane width evolution over time;
  2. (ii) monitoring this development, particularly both at bumper height and in foresight, to detect abnormal increases in lane width;
  3. (iii) monitoring lane markings offsets and shapes over distance and over time to identify deviating / missing / jumping markings; and
  4. (iv) Identify and take into account lane marking types of the recognized lane markings. Some lane marking types show a scenario with missing or not recognizable lane markings, others a scenario with a lane width change.

Sobald ein Zielmuster erfasst worden ist, greift das System ein, indem es die virtuelle Fahrspurmarkierung hinzufügt, die eine Annäherung an die fehlende Fahrspurmarkierung darstellt. Abbruchbedingungen unter Verwendung der Breite und der Versätze stellen sicher, dass normale Betriebsbedingungen wiederhergestellt werden, sobald die Sensordaten/Fahrspurinformation, die sich aus der erkannten Fahrspurmarkierung ergeben, wieder normal sind.As soon as a target pattern has been detected, the system intervenes by adding the virtual lane marking, which approximates the missing lane marking. Abort conditions using the latitude and offsets ensure that normal operating conditions are restored as soon as the sensor data / lane information resulting from the recognized lane marking is normal again.

Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt weist computerausführbare Programmcodeabschnitte mit Programmcodeanweisungen auf, die dafür konfiguriert sind, das vorstehend erwähnte Verfahren auszuführen, wenn es z.B. in einen Prozessor eines computergestützten Fahrunterstützungssystems geladen wird. The computer program product according to the invention has computer-executable program code sections with program code instructions that are configured to carry out the above-mentioned method when it is loaded, for example, into a processor of a computer-assisted driving support system.

Gemäß mehreren Aspekten wird ein erfindungsgemäßes Fahrunterstützungssystem zum Betreiben eines Fahrzeugs oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das System Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen einer Straße ergibt, auf der das Fahrzeug gerade fährt, wobei das Fahrunterstützungssystem dafür eingerichtet ist, mindestens eine Fahrspurmarkierung durch eine virtuelle Fahrspurmarkierung in einem Straßenabschnitt zu ergänzen, in dem mindestens eine Fahrspurmarkierung fehlt oder nicht erkennbar ist, und Fahrspurinformation zu berücksichtigen, die auf der Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung basiert. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung ist eine Trajektorie, die von der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung bestimmt wird.According to several aspects, a driving support system according to the invention for operating a vehicle or for assisting a driver of the vehicle is provided, the system using lane information that results from the trajectory of recognized lane markings of a road on which the vehicle is currently traveling, the driving assistance system being set up for this to supplement at least one lane marking with a virtual lane marking in a road section in which at least one lane marking is missing or not recognizable, and to take into account lane information that is based on the trajectory of the virtual lane marking. The trajectory of the virtual lane marking is a trajectory that is determined by the trajectory of at least one recognized lane marking.

Vorzugsweise ist das Fahrunterstützungssystem dafür eingerichtet, das vorstehend erwähnte Verfahren auszuführen.The driving support system is preferably set up to carry out the aforementioned method.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrunterstützungssystems ist das Fahrunterstützungssystem ein Fahrerassistenzsystem oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren.According to a preferred embodiment of the driving support system according to the invention, the driving support system is a driver assistance system or a system for autonomous driving or semi-autonomous driving.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachstehend in der Figurenbeschreibung und/oder nur in der Figur dargestellten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder auch eigenständig verwendbar.Further features of the invention result from the claims, the figure and the description of the figures. All of the features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features shown below in the description of the figures and / or only in the figure can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or also independently.

Die Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform sowie unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail using a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine Draufsicht einer Straßenszene mit einem Fahrzeug auf einer Autobahn mit Fahrspuren und entsprechenden Fahrspurmarkierungen, wobei die Qualität einer Fahrspurmarkierung in einem Abschnitt der Straße verschlechtert ist oder die Fahrspurmarkierung fehlt;
  • 2 eine Draufsicht einer Straßenszene mit einem Fahrzeug auf einer Straße mit Fahrspurmarkierungen, wobei die Qualität einer Fahrspurmarkierung in einem Abschnitt der Straße verschlechtert ist;
  • 3 die Straßenszene von 2 zusammen mit einer ersten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist;
  • 4 die Straßenszene von 2 zusammen mit einer zweiten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist; und
  • 5 die Straßenszene von 2 zusammen mit einer dritten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist.
Show it:
  • 1 a plan view of a street scene with a vehicle on a highway with lanes and corresponding lane markings, the quality of a lane marking in a section of the road deteriorating or the lane marking missing;
  • 2 a plan view of a street scene with a vehicle on a street with lane markings, the quality of a lane marking deteriorated in a portion of the street;
  • 3 the street scene of 2 together with a first incorrectly recorded lane marking, which supplements the lane marking, the quality of which has deteriorated;
  • 4 the street scene of 2 together with a second incorrectly recorded lane marking which supplements the lane marking whose quality has deteriorated; and
  • 5 the street scene of 2 together with a third incorrectly recorded lane marking which supplements the lane marking, the quality of which has deteriorated.

1 zeigt eine Draufsicht einer Szene 10 mit einer Straße 12, die eine Autobahn (oder eine Schnellstraße) ist, und mit einer von der Straße 12 abzweigenden Straße 14, d.h. einer Autobahnausfahrt. Die Straße weist zwei Fahrspuren 16, 18 auf, die seitlich durch Fahrspurmarkierungen 20 begrenzt sind. Eine Art einer Fahrspurmarkierung 20 ist eine Mittelmarkierung 22 zwischen zwei Fahrspuren 16, 18. Andere Fahrspurmarkierungen 20 sind straßenrandseitige Markierungen 24 am Fahrbahnrand der Straße 12. 1 shows a top view of a scene 10 with a street 12 which is a freeway (or an expressway) and with one off the road 12 branching road 14 , ie a motorway exit. The road has two lanes 16 . 18 on the side by lane markings 20 are limited. A kind of lane marking 20 is a middle mark 22 between two lanes 16 . 18 , Other lane markings 20 are roadside markings 24 at the edge of the road 12 ,

Eine der Fahrspurmarkierungen 20, eine straßenrandseitige Markierung 24, ist in einem Abschnitt 26 der Straße 12 unterbrochen, wo sich die abzweigende Straße 14 von der Straße 12 trennt. Mit anderen Worten: Dies ist ein Abschnitt 26 der Straße 12, in dem diese Fahrspurmarkierung 20 fehlt (oder nicht erkennbar ist).One of the lane markings 20 , a roadside marking 24 , is in one section 26 the street 12 interrupted where the branching road 14 from the street 12 separates. In other words, this is a section 26 the street 12 in which this lane marking 20 missing (or not recognizable).

Diese Fahrspurmarkierung 20 im Abschnitt 26, wo die Fahrspurmarkierung fehlt, ist eine straßenrandseitige Markierung 24 der ersten der beiden Fahrspuren 16. Ein Fahrzeug 28 fährt in einer entsprechenden Fahrtrichtung (Pfeil 30) auf dieser ersten Fahrspur 16. Das in 1 dargestellte Fahrzeug 28 ist ein Kraftfahrzeug, um genauer zu sein: ein Personenkraftwagen.This lane marking 20 in the section 26 Where the lane marking is missing is a roadside marking 24 the first of the two lanes 16 , A vehicle 28 drives in a corresponding direction of travel (arrow 30 ) on this first lane 16 , This in 1 shown vehicle 28 is a motor vehicle, to be more precise: a passenger car.

Das Fahrzeug 10 weist einen oder mehrere Sensoren 32 auf, wobei in 1 nur ein Sensor 32 dargestellt ist. Der Sensor 32 ist ein bildgebender Sensor 32, nämlich eine Kamera an der Vorderseite des Fahrzeugs 28 (Frontkamera) mit einer Blickrichtung in Fahrtrichtung (Pfeil 30). Andere mögliche bildgebende Sensoren 32 für diesen Zweck basieren auf Ultraschall, Radar, Lidar usw. Der entsprechende Erfassungsbereich 34 des Sensors 32 ist ein Bereich vor dem Fahrzeug 28.The vehicle 10 has one or more sensors 32 on, being in 1 just a sensor 32 is shown. The sensor 32 is an imaging sensor 32 , namely a camera on the front of the vehicle 28 (Front camera) with a direction of view in the direction of travel (arrow 30 ). Other possible imaging sensors 32 for this purpose based on ultrasound, radar, lidar etc. The corresponding detection area 34 of the sensor 32 is an area in front of the vehicle 28 ,

Neben dem (den) Sensor(en) 32 weist das Fahrzeug 28 ferner ein Fahrunterstützungssystem 36 auf. Das Fahrunterstützungssystem 36 kann entweder ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs 28 oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs 28 sein. Im ersten Fall unterstützt das Fahrerassistenzsystem den Fahrer des Fahrzeugs 28 beim Fahren/Steuern des Fahrzeugs 28, und im zweiten Fall fährt/steuert das System das Fahrzeug 28 automatisch/autonom. In addition to the sensor (s) 32 points the vehicle 28 also a driving support system 36 on. The driving support system 36 can either be a driver assistance system to assist a driver of the vehicle 28 or a system for autonomous driving or semi-autonomous driving of the vehicle 28 his. In the first case, the driver assistance system supports the driver of the vehicle 28 when driving / controlling the vehicle 28 , and in the second case the system drives / controls the vehicle 28 automatically / autonomously.

2 zeigt eine Draufsicht einer anderen Szene 10 mit einer Straße 12, einem verbreiterten Abschnitt der Straße 12, der zu einer von der Straße 12 abzweigenden Straße 14 führt, und mit einem Fahrzeug 28, das auf einer Fahrspur der Straße 12 fährt. Am verbreiterten Abschnitt mit der Abzweigung 14 ist die Qualität einer Fahrspurmarkierung 20 verschlechtert, was es für jeglichen Wahrnehmungssensor 32 schwierig macht, die Fahrspurmarkierung 20 zu erfassen. 2 shows a top view of another scene 10 with a street 12 , a widened section of the street 12 going to one of the street 12 branching road 14 leads, and with a vehicle 28 that on a lane of the road 12 moves. At the widened section with the junction 14 is the quality of a lane marking 20 worsened what it is for any perceptual sensor 32 makes the lane marking difficult 20 capture.

Wenn in solchen Szenarien der Erfassungsbereich des Sensors (der Sensoren) 32 kleiner ist als die Strecke, über die die Fahrspurmarkierung 20 fehlt oder fehlerhaft erfasst wird, wird das Fahrunterstützungssystem 36 annehmen, dass die Breite der Straße 12 zunimmt. Dies kann bei Systemen des Automatisierungsgrads 1 oder höher zu falschen Warnungen und sogar zu einer fehlerhaften Lenkbewegung führen.If in such scenarios the detection range of the sensor (s) 32 is smaller than the distance over which the lane marking 20 is missing or recorded incorrectly, the driving support system 36 assume the width of the street 12 increases. This can be the case with systems of automation level 1 or higher lead to false warnings and even incorrect steering movements.

Die 3 bis 5 zeigen die Straßenszene 10 von 2 zusammen mit fehlerhaften Erfassungen 38, die der Sensor 32 ausführen könnte.The 3 to 5 show the street scene 10 of 2 along with incorrect recordings 38 that the sensor 32 could execute.

3 zeigt die Straßenszene von 2 zusammen mit einer ersten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung 38, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist. Die erste fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38 verläuft parallel zu der erkannten Fahrspurmarkierung 20 auf der gegenüberliegenden Seite der entsprechenden Fahrspur. 3 shows the street scene of 2 together with a first incorrectly recorded lane marking 38 that complements the lane marking, the quality of which has deteriorated. The first incorrectly recorded lane marking 38 runs parallel to the recognized lane marking 20 on the opposite side of the corresponding lane.

4 zeigt die Straßenszene von 2 zusammen mit einer zweiten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung 38, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist. Die zweite fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38 verbreitert die entsprechende Fahrspur linear. 4 shows the street scene of 2 together with a second incorrectly recorded lane marking 38 that complements the lane marking, the quality of which has deteriorated. The second incorrectly recorded lane marking 38 widens the corresponding lane linearly.

5 zeigt die Straßenszene von 2 zusammen mit einer dritten fehlerhaft erfassten Fahrspurmarkierung 38, die die Fahrspurmarkierung ergänzt, deren Qualität verschlechtert ist. Die dritte fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierung 38 ist eine virtuelle Fahrspurmarkierung 38, die die entsprechende Fahrspur nichtlinear verbreitert. 5 shows the street scene of 2 together with a third incorrectly recorded lane marking 38 that complements the lane marking, the quality of which has deteriorated. The third incorrectly recorded lane marking 38 is a virtual lane marking 38 that widens the corresponding lane nonlinearly.

Das Fahrunterstützungssystem 36 verwendet Fahrspurinformation, die sich aus der Trajektorie der Fahrspurmarkierungen 20 ergibt, die durch den (die) Sensor(en) 32 eindeutig erkannt werden. Für den Abschnitt 26 der Straße 12, in dem die Fahrspurmarkierung 20 fehlt (oder von schlechter Qualität und daher nicht erkennbar ist), wird eine Trajektorie einer die Fahrspurmarkierung 20 ergänzenden virtuellen Fahrspurmarkierung 40 bestimmt, wobei auf der virtuellen Fahrspurmarkierung 40 basierende Fahrspurinformation durch das Fahrunterstützungssystem 36, insbesondere ein Integrated Dynamics-Control Modul (IDM) des Systems 36, berücksichtigt wird. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung 40 wird aus der Trajektorie der erkannten Fahrspurmarkierungen 20 bestimmt. Diese erkannten Fahrspurmarkierungen 20 oder mindestens eine dieser erkannten Fahrspurmarkierungen 20 ist die Fahrspurmarkierung 20, die durch die virtuelle Fahrspurmarkierung 40 ergänzt werden sollte. Die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung 38 kann z.B. eine Art Extrapolation am Ende der erkannten Fahrspurmarkierung 20 oder eine Art Interpolation zwischen den beiden Enden erkannter Fahrspurmarkierungsabschnitte der Fahrspurmarkierung 20 sein, die den Abschnitt ohne Fahrspurmarkierungen 26 begrenzen.The driving support system 36 uses lane information resulting from the trajectory of the lane markings 20 resulting from the sensor (s) 32 can be clearly recognized. For the section 26 the street 12 in which the lane marking 20 is missing (or of poor quality and therefore not recognizable), a trajectory of the lane marking 20 complementary virtual lane marking 40 determined, being on the virtual lane marking 40 based lane information through the driving support system 36 , in particular an Integrated Dynamics Control Module (IDM) of the system 36 , is taken into account. The trajectory of the virtual lane marking 40 becomes from the trajectory of the recognized lane markings 20 certainly. These recognized lane markings 20 or at least one of these recognized lane markings 20 is the lane marking 20 by the virtual lane marking 40 should be added. The trajectory of the virtual lane marking 38 can for example be a kind of extrapolation at the end of the recognized lane marking 20 or a kind of interpolation between the two ends of recognized lane marking sections of the lane marking 20 be the section without lane markings 26 limit.

Aufgrund der Tatsache, dass der Straßenverlauf der Straße 12 in dem dargestellten Bereich linear ist, ist auch die Trajektorie der in den 3 bis 5 dargestellten virtuellen Fahrspurmarkierung 40 linear. In einer Kurve/Biegung der Straße 12 mit einem Abschnitt mit einer fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierung 26 ist die virtuelle Fahrspurmarkierung 40 nicht linear.Due to the fact that the street course of the street 12 is linear in the area shown, the trajectory is also that in FIGS 3 to 5 shown virtual lane marking 40 linear. In a curve / bend in the road 12 with a section with a missing or unrecognizable lane marking 26 is the virtual lane marking 40 not linear.

Das Verfahren zum Ergänzen einer Fahrspurmarkierung 20 in einem Abschnitt 26 der Straße 12, in dem diese Fahrspurmarkierung 20 fehlt oder nicht erkennbar ist, weist folgende Hauptmerkmale auf: The procedure for completing a lane marking 20 in one section 26 the street 12 in which this lane marking 20 missing or not recognizable, has the following main features:

Verwenden von Daten der erkannten Fahrspurmarkierungen 20, die durch den Sensor 32 bereitgestellt werden, wobei jedoch berücksichtigt wird, dass diese Daten mit Fehlern behaftet sein können oder sogar genau eine in der Qualität verschlechterte Umgebung darstellen können (d.h. eine fehlende Fahrspurmarkierung).Use data from the recognized lane markings 20 by the sensor 32 are provided, but it is taken into account that this data may be subject to errors or may even represent an environment which has deteriorated in quality (ie a missing lane marking).

Suchen nach spezifischen Mustern, die solche anormalen Szenarien von normalen Situationen einer Fahrspurverbreiterung unterscheiden.Search for specific patterns that distinguish such abnormal scenarios from normal lane widening situations.

Das Erkennen dieser Muster wird durch die folgenden Komponenten gewährleistet:

  • - Speichern einer Historie der Entwicklung der Fahrspurbreite über die Zeit.
  • - Überwachen dieser Entwicklung sowohl auf der Stoßstangenhöhe als auch in einer Vorausansicht zum Erfassen abnormaler Zunahmen der Spurbreite.
  • - Überwachen der Versätze und Formen der Fahrspurmarkierungen 20 über eine Strecke und über die Zeit, um abzweigende/fehlende/springende Markierungen 20 zu identifizieren.
The following components ensure that these patterns are recognized:
  • - Save a history of the development of the lane width over time.
  • Monitor this development both at the bumper height and in a preview to detect abnormal increases in the track width.
  • - Monitor the offsets and shapes of the lane markings 20 over a distance and over time to branch / missing / jumping markings 20 to identify.

Sobald ein Zielmuster erfasst worden ist, greift das System ein, indem es die virtuelle Fahrspurmarkierung 38 hinzufügt, die eine Annäherung der teilweise fehlenden Fahrspurmarkierung 20 ist.As soon as a target pattern has been recorded, the system intervenes by using the virtual lane marking 38 adds an approximation of the partially missing lane marking 20 is.

Abbruchbedingungen unter Verwendung der Breite und der Versätze gewährleisten, dass normale Betriebsbedingungen wiederhergestellt werden, sobald die Sensordaten/die Fahrspurinformation, die sich aus der erkannten Fahrspurmarkierung 20 ergeben, wieder normal sind.Abort conditions using the latitude and offsets ensure that normal operating conditions are restored as soon as the sensor data / lane information resulting from the detected lane marking 20 are normal again.

Die virtuellen Fahrspuren sind temporär und werden nicht mehr erzeugt, sobald die Sensor-/Umgebungsdaten keinerlei fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierungen 38 mehr zeigen.The virtual lanes are temporary and are no longer generated as soon as the sensor / environment data does not contain any incorrectly recorded lane markings 38 show more.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Straßenszenestreet scene 1010 Straßeroad 1212 Abzweigungdiversion 1414 Fahrspurlane 1616 Fahrspurlane 1818 Fahrspurmarkierunglane marker 2020 Mittelmarkierungcenter mark 2222 straßenrandseitige Markierungroadside marking 2424 Abschnitt mit einer fehlenden oder nicht erkennbaren FahrspurmarkierungSection with a missing or unrecognizable lane marking 2626 Fahrzeugvehicle 2828 Pfeil (Fahrtrichtung)Arrow (direction of travel) 3030 Sensorsensor 3232 Erfassungsbereich (Sensor)Detection area (sensor) 3434 FahrunterstützungssystemDriving assistance system 3636 fehlerhaft erfasste Fahrspurmarkierungincorrectly recorded lane marking 3838 virtuelle Fahrspurmarkierungvirtual lane marking 4040

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (28) mittels oder mit Unterstützung eines Fahrunterstützungssystems (36), das Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen (20) einer Straße (12) ergibt, auf der das Fahrzeug (28) gerade fährt, wobei für einen Abschnitt (26) der Straße (12), in dem mindestens eine der Fahrspurmarkierungen (20) fehlt oder nicht erkennbar ist, eine Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung (40) bestimmt wird, die die Fahrspurmarkierung (20) ergänzt, wobei das Fahrunterstützungssystem auf der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) basierende Fahrspurinformation berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) aus der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmt wird.Method for operating a vehicle (28) by means of or with the support of a driving support system (36) which uses lane information which results from the trajectory of recognized lane markings (20) of a road (12) on which the vehicle (28) is currently traveling, wherein For a section (26) of the road (12) in which at least one of the lane markings (20) is missing or not recognizable, a trajectory of a virtual lane marking (40) is added, which supplements the lane marking (20), the driving support system being based on lane information based on the virtual lane marking (40) is taken into account, characterized in that the trajectory of the virtual lane marking (40) is determined from the trajectory of at least one recognized lane marking (20). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) anhand einer Historie mindestens einer zuvor erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the trajectory of the virtual lane marking (40) is determined on the basis of a history of at least one previously recognized lane marking (20). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs (28) oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs (28) ist.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the driving support system (36) is a driver assistance system for assisting a driver of the vehicle (28) or a system for autonomous driving or semi-autonomous driving of the vehicle (28). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) die virtuelle Fahrspurmarkierung (40) nur temporär berücksichtigt.Procedure according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the driving support system (36) takes the virtual lane marking (40) into account only temporarily. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Fahrspurmarkierung (40) durch das Fahrunterstützungssystem (36) berücksichtigt wird, - wenn Fahrunterstützungsinformation, insbesondere Warnsignale, ausgegeben wird, und/oder - wenn der Fahrvorgang ausgeführt oder in den Fahrvorgang zum Fahren des Fahrzeugs (28) eingegriffen wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the virtual lane marking (40) is taken into account by the driving support system (36), - if driving support information, in particular warning signals, is output, and / or - if the driving process is carried out or the driving process for driving the vehicle (28) intervenes becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Fahrspurmarkierungen (20) unter Verwendung mindestens eines Sensors (32) aus der folgenden Gruppe von Sensortypen ausgeführt wird: Kamera, Lidar und Radar.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the recognition of the lane markings (20) is carried out using at least one sensor (32) from the following group of sensor types: camera, lidar and radar. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Trajektorie einer virtuellen Fahrspurmarkierung (40) durch Erkennen einer ungewöhnlichen Fahrspurbreitenänderung oder eines ungewöhnlichen Straßenverlaufs der Straße (12) erfolgt, auf der das Fahrzeug (28) gerade fährt.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the trajectory of a virtual lane marking (40) is determined by recognizing an unusual lane width change or an unusual course of the road (12) on which the vehicle (28) is currently traveling. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Suchen nach spezifischen Mustern, die ein Szenario mit fehlenden oder nicht erkennbaren Fahrspurmarkierungen (20) von einem Szenario einer Fahrspurbreitenänderung unterscheiden, wobei der Suchvorgang mittels mindestens einer der folgenden Maßnahmen ausgeführt wird: - Speichern einer Historie der Entwicklung der Fahrspurbreite über die Zeit; - Überwachen dieser Entwicklung der Fahrspurbreite, um atypische Zunahmen der Fahrspurbreite zu erfassen; - Überwachen der Versätze und Formen der Fahrspurmarkierungen (20) über eine Strecke und über die Zeit zum Identifizieren fehlender oder nicht erkennbarer Fahrspurmarkierungen (20); und - Identifizieren und Berücksichtigen von Fahrspurmarkierungstypen der erkannten Fahrspurmarkierungen (20).Procedure according to one of the Claims 1 to 7 , characterized by a search for specific patterns which distinguish a scenario with missing or not recognizable lane markings (20) from a scenario of a lane width change, the search process being carried out by means of at least one of the following measures: - storing a history of the development of the lane width over the Time; - monitoring this development of the lane width in order to detect atypical increases in the lane width; - monitoring the offsets and shapes of the lane markings (20) over a distance and over time to identify missing or unrecognizable lane markings (20); and identifying and taking into account lane marking types of the recognized lane markings (20). Computerprogrammprodukt mit computerausführbaren Programmcodeabschnitten, die Programmcodeanweisungen aufweisen, die dafür konfiguriert sind, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.Computer program product with computer executable program code sections having program code instructions configured to implement the method according to one of the Claims 1 to 8th perform. Fahrunterstützungssystem (36) zum Betreiben eines Fahrzeugs (28) oder zum Unterstützen eines Fahrers des Fahrzeugs (28), wobei das Fahrunterstützungssystem (36) Fahrspurinformation verwendet, die sich aus der Trajektorie erkannter Fahrspurmarkierungen (20) einer Straße (12) ergeben, auf der das Fahrzeug (28) gerade fährt, wobei das Fahrunterstützungssystem (36) dazu geeignet ist mindestens eine Fahrspurmarkierung (20) durch eine virtuelle Fahrspurmarkierung (40) in einem Abschnitt (26) der Straße (12) zu ergänzen, in dem die mindestens eine Fahrspurmarkierung (20) fehlt oder nicht erkennbar ist; und Fahrspurinformation zu berücksichtigen, die auf der Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) basiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorie der virtuellen Fahrspurmarkierung (40) eine aus der Trajektorie mindestens einer erkannten Fahrspurmarkierung (20) bestimmte Trajektorie ist.Driving assistance system (36) for operating a vehicle (28) or for assisting a driver of the vehicle (28), the driving assistance system (36) using lane information which results from the trajectory of recognized lane markings (20) of a road (12) on which the vehicle (28) is traveling straight, the driving support system (36) being suitable for supplementing at least one lane marking (20) by a virtual lane marking (40) in a section (26) of the road (12) in which the at least one lane marking (20) missing or not recognizable; and to take into account lane information based on the trajectory of the virtual lane marking (40), characterized in that the trajectory of the virtual lane marking (40) is a trajectory determined from the trajectory of at least one recognized lane marking (20). System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) dafür eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.System according to Claim 10 , characterized in that the driving support system (36) is set up to carry out the method according to one of the Claims 1 to 6 perform. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (36) ein Fahrerassistenzsystem oder ein System zum autonomen Fahren oder semi-autonomen Fahren ist. System according to Claim 10 or 11 , characterized in that the driving support system (36) is a driver assistance system or a system for autonomous driving or semi-autonomous driving.
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