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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Ermittlung einer Hypothese in Bezug auf die von einem Fahrzeug befahrenen Fahrspur auf einer mehrspurigen Fahrbahn.
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Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Umfeldsensoren umfassen, die es ermöglichen, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Auf Basis der Umfelddaten kann z.B. ermittelt werden, auf welcher Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn sich das Fahrzeug befindet. Alternativ oder ergänzend kann die Querlage des Fahrzeugs innerhalb einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Verlauf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur ermittelt bzw. prädiziert werden. Diese Information kann dazu genutzt werden, zumindest teilweise automatisiert durchgeführte Fahrmanöver des Fahrzeugs zu planen und durchzuführen. Die Ermittlung von Information in Bezug auf die von einem Fahrzeug befahrenen Fahrspur ist insbesondere für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug von Bedeutung, um eine zuverlässige automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zu ermöglichen.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, Information in Bezug auf die von einem Fahrzeug befahrenen Fahrspur auf einer (ggf. mehrspurigen) Fahrbahn mit besonders hoher Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit zu bestimmen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Fahrspur-Hypothese in Bezug auf eine von einem (Kraft-) Fahrzeug befahrenen Fahrspur einer (ggf. mehrspurigen) Fahrbahn beschrieben. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, das Fahrzeug (zumindest teilweise, hoch oder voll) automatisiert in Abhängigkeit von der Fahrspur-Hypothese längs- und/oder querzuführen. So kann eine zuverlässige zumindest teilweise automatisierte Längs- und/oder Querführung ermöglicht werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, eine Fahrspur-Hypothese in Bezug auf den (aktuellen und/oder zukünftigen) Verlauf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann eine Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die Ego-Fahrspur einer Mehrzahl von Fahrspuren der (mehrspurigen) Fahrbahn ermittelt werden, auf der das Fahrzeug fährt. Alternativ oder ergänzend kann eine Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die (Quer-) Lage des Fahrzeugs innerhalb der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur ermittelt werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, mittels einer Kamera Bilddaten in Bezug auf die Fahrbahn zu ermitteln. Die Bilddaten können ein oder mehrere Fahrspuren und/oder Spurmarkierungen zwischen den Fahrspuren anzeigen. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, (ggf. allein) auf Basis der Bilddaten eine Kamera-basierte Hypothese in Bezug auf die von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur zu ermitteln. Dabei kann auf Basis des Verlaufs der Spurmarkierungen der Verlauf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn ermittelt werden.
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Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs auf der Fahrbahn zu ermitteln. Die Positionsdaten können mittels eines Satelliten-basierten Positionssensors (z.B. mittels eines GPS Empfängers) ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können die Positionsdaten auf Basis eines erkannten Objektes und/oder einer erkannten Landmarke im Umfeld des Fahrzeugs ermittelt werden. Ein Objekt und/oder eine Landmarke können dabei auf Basis der Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera, einem Radarsensor, einem Lidarsensor, einem Ultraschallsensor, etc.) des Fahrzeugs detektiert werden.
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Die Positionsdaten können die Position des Fahrzeugs innerhalb einer digitalen Karte anzeigen. Dabei kann die digitale Karte die Position der Fahrspuren der (ggf. mehrspurigen) Fahrbahn anzeigen (z.B. innerhalb eines Referenz-Koordinatensystems). Des Weiteren kann die digitale Karte Landmarken und/oder Objekte entlang der Fahrbahn anzeigen. Mit anderen Worten Landmarken und/oder Objekte, die zur Ermittlung der Position des Fahrzeugs verwendet werden können, können innerhalb der digitalen Karte verzeichnet sein.
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Alternativ oder ergänzend können die Positionsdaten die Position des Fahrzeugs innerhalb des Referenz-Koordinatensystems anzeigen (z.B. in Form von GPS-Koordinaten).
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Die Positionsdaten können in Zusammenhang mit der digitalen Karte ausgewertet werden. Insbesondere um innerhalb der digitalen Karte anzuzeigen, wo, insbesondere in welcher Fahrspur und/oder in welcher Querlage innerhalb einer Fahrspur, sich das Fahrzeug auf der (ggf. mehrspurigen) Fahrbahn befindet. Alternativ oder ergänzend kann der Verlauf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur ermittelt werden. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, (ggf. allein) auf Basis der Positionsdaten (und auf Basis der digitalen Karte) eine Karten-basierte Hypothese in Bezug auf die von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur zu ermitteln.
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Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, mittels eines Vibrations- und/oder Geräuschsensors (z.B. mittels eines Beschleunigungs- bzw. Bewegungssensors und/oder mittels eines Mikrofons) Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch zu ermitteln, die und/oder das von einer Spurmarkierung auf der Fahrbahn in oder an dem Fahrzeug bewirkt werden. Basierend auf den Sensordaten kann z.B. erkannt werden, dass das Fahrzeug auf einer bzw. über eine Spurmarkierung fährt.
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Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, die Fahrspur-Hypothese auf Basis der Bilddaten, auf Basis der Positionsdaten und auf Basis der Sensordaten zu ermitteln. Insbesondere kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch dazu zu nutzen, einen möglichen Widerspruch zwischen der Kamera-basierten Hypothese und der Karten-basierten Hypothese aufzulösen, um die Fahrspur-Hypothese zu ermitteln.
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In einem bevorzugten Beispiel kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch zu bestimmen, dass das Fahrzeug über eine bzw. auf einer Spurmarkierung fährt. In Reaktion darauf bzw. basierend darauf kann dann ein möglicher Widerspruch zwischen der Kamera-basierten Hypothese und der Karten-basierten Hypothese aufgelöst werden.
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Wie bereits oben dargelegt können die Karten-basierte Hypothese und/oder die Kamera-basierte Hypothese jeweils den (prädizierten) Verlauf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur anzeigen. Dabei kann der von der Karten-basierten Hypothese angezeigte Fahrspur-Verlauf ggf. von dem von der Kamera-basierten Hypothese angezeigten Fahrspur-Verlauf abweichen.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, (z.B. aufgrund einer erhöhten Priorisierung der Karten-basierten Hypothese gegenüber der Kamera-basierten Hypothese) zu entscheiden, dass das Fahrzeug automatisiert auf Basis der Karten-basierten Hypothese geführt werden soll. Das Fahrzeug kann dann automatisiert auf Basis der Karten-basierten Hypothese geführt werden.
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Wenn auf Basis der Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch bestimmt wird, dass das Fahrzeug (während der automatisierten Fahrt gemäß der Karten-basierten Hypothese) über eine bzw. auf einer Spurmarkierung fährt, so kann dies als Hinweis darauf gewertet werden, dass die Karten-basierten Hypothese fehlerhaft ist. Die Vorrichtung kann daraufhin ggf. die Kamera-basierte Hypothese gegenüber der Karten-basierten Hypothese bevorzugen, um die Fahrspur-Hypothese zu ermitteln. Insbesondere kann in diesem Fall die Kamera-basierte Hypothese (anstelle der Kamera-basierten Hypothese) als Fahrspur-Hypothese verwendet werden.
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In einem Beispiel kann die Vorrichtung eingerichtet sein, in Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass das Fahrzeug über eine Spurmarkierung fährt, jeweils zu überprüfen, ob die Kamera-basierte Hypothese oder die Karten-basierten Hypothese in Bezug auf den Verlauf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur mit der (auf Basis der Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch) erkannten Fahrt über eine Spurmarkierung konsistent ist oder nicht. Es kann dann die Kamera-basierte Hypothese gegenüber der Karten-basierten Hypothese bevorzugt werden, wenn ermittelt wird, dass die Kamera-basierte Hypothese mit der erkannten Fahrt über eine Spurmarkierung konsistent ist, und dass die Karten-basierten Hypothese nicht mit der erkannten Fahrt über eine Spurmarkierung konsistent ist. Alternativ oder ergänzend kann die Karten-basierte Hypothese gegenüber der Kamera-basierten Hypothese bevorzugt werden, wenn ermittelt wird, dass die Karten-basierte Hypothese mit der erkannten Fahrt über eine Spurmarkierung konsistent ist, und dass die Kamera-basierten Hypothese nicht mit der erkannten Fahrt über eine Spurmarkierung konsistent ist.
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Die Berücksichtigung der Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch ermöglicht es, eine Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die von dem Fahrzeug befahrene Fahrbahn mit erhöhter Zuverlässigkeit und Genauigkeit zu ermitteln.
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Wie bereits oben dargelegt, kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch zu bestimmen, ob das Fahrzeug über eine und/oder auf einer Spurmarkierung fährt oder nicht. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch mit einem vordefinierten Vibrations- und/oder Geräuschmuster für eine Spurmarkierung und/oder für ein Überfahren einer Spurmarkierung zu vergleichen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug über eine und/oder auf einer Spurmarkierung fährt oder nicht. So kann eine Spurmarkierung in besonders zuverlässiger Weise erkannt werden.
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Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch zu bestimmen, ob das Fahrzeug mit einem rechten Rad oder mit einem linken Rad über eine und/oder auf einer Spurmarkierung fährt. Die Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur kann dann mit erhöhter Genauigkeit basierend auf der o.g. Information ermittelt werden.
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Wie bereits oben dargelegt, kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die Fahrspur-Hypothese auch auf Basis einer digitalen Karte zu ermitteln, die die Position der Fahrspuren der mehrspurigen Fahrspur anzeigt. So kann insbesondere eine Karten-basierte Hypothese in Bezug auf die von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur mit hoher Zuverlässigkeit ermittelt werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Bilddaten, die Positionsdaten und die Sensordaten wiederholt an einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu ermitteln, um für die Sequenz von Zeitpunkten jeweils eine Fahrspur-Hypothese zu ermitteln. So kann in präziser Weise, quasi-kontinuierlich eine Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die jeweils aktuell befahrene Fahrspur ermittelt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrspur-Hypothese in Bezug auf eine von einem Fahrzeug befahrenen Fahrspur einer (ggf. mehrspurigen) Fahrbahn beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Bilddaten in Bezug auf die Fahrbahn mittels einer Kamera. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln von Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs, insbesondere mittels eines Satelliten-basierten Positionssensors. Die Positionsdaten können die Position des Fahrzeugs innerhalb einer digitalen Karte anzeigen, wobei die digitale Karte die mehrspurige Fahrbahn umfasst. Das Verfahren umfasst ferner das Erfassen, mittels eines Vibrations- und/oder Geräuschsensors, von Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch, die und/oder das von einer Spurmarkierung auf der Fahrbahn in oder an dem Fahrzeug bewirkt werden. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln der Fahrspur-Hypothese auf Basis der Bilddaten, auf Basis der Positionsdaten und auf Basis der Sensordaten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte beziehen sich insbesondere auf ein Fahrzeug mit SAE-Level 3 und höher.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
- 2 eine beispielhafte mehrspurige Fahrbahn; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung einer Hypothese in Bezug auf die von einem Fahrzeug befahrenen Fahrspur.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der präzisen und zuverlässigen Ermittlung einer Hypothese in Bezug auf die Fahrspur, auf der sich ein Fahrzeug befindet. Diese Fahrspur kann auch als Ego-Fahrspur bezeichnet werden.
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1 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 102, die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, etc. Insbesondere können von zumindest einer Kamera 102 des Fahrzeugs 100 Bilddaten in Bezug auf die von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrbahn erfasst werden. Auf Basis der Bilddaten können z.B. Fahrspurmarkierungen auf der Fahrbahn erkannt und ausgewertet werden, um zu ermittelt, auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug 100 befindet.
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Das Fahrzeug 100 umfasst ferner einen Positionssensor 103 (z.B. einen GPS Empfänger), der eingerichtet ist, Positionsdaten in Bezug auf die Position des Fahrzeug 100 zu erfassen. Die Positionsdaten können mittels eines Satelliten-basierten Positionierungssystems ermittelt werden. Die Positionsdaten können in Zusammenhang mit einer digitalen Karte ausgewertet werden, wobei die digitale Karte die Position der Fahrbahn und der einzelnen Fahrspuren der Fahrbahn anzeigt. Die Positionsdaten können somit (in Zusammenhang mit der digitalen Karte) dazu genutzt werden, die Fahrspur zu ermitteln, auf der sich das Fahrzeug 100 befindet.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner einen akustischen und/oder eine Bewegungssensor 104 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf Vibrationen und/oder Geräusche zu erfassen, die durch eine Fahrspurmarkierung (insbesondere durch einen sogenannten „rumble stripe“ bzw. durch einen Rüttelstreifen) verursacht werden. Typischerweise führt das Überfahren einer Fahrspurmarkierung, insbesondere einer wiederholt unterbrochenen Fahrspurmarkierung, zu einer Vibration und/oder zu einem Geräusch, die bzw. das mittels eines Sensors 104 des Fahrzeug 100 erfasst werden kann. Die Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 können dazu verwendet werden, zu ermitteln, auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug 100 befindet.
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Eine Steuereinheit 101 (bzw. eine Auswerte-Vorrichtung) des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten (insbesondere auf Basis der Bilddaten), auf Basis der Positionsdaten (in Zusammenhang mit der digitalen Karte) und/oder auf Basis der Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 zu ermitteln, auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug 100 befindet. Alternativ oder ergänzend kann der Verlauf der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrspur ermittelt und/oder prädiziert werden. So kann eine präzise Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die Ego-Fahrspur des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. die Fahrspur-Hypothese kann dabei die aktuellen und/oder zukünftigen Verlauf der Ego-Fahrspur anzeigen. Alternativ oder ergänzend kann die Fahrspur-Hypothese die Querlage des Fahrzeugs 100 innerhalb der Ego-Fahrspur anzeigen. Alternativ oder ergänzend kann die Fahrspur-Hypothese anzeigen, auf welcher Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn sich das Fahrzeug 100 befindet.
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Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, einen Längs- und/oder Querführungsaktor 105 des Fahrzeugs 100 (z.B. einen Antriebsmotor, eine Bremsvorrichtung und/oder eine Lenkvorrichtung) in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrspur-Hypothese zu betreiben. Insbesondere kann die ermittelte Fahrspur-Hypothese dazu verwendet werden, das Fahrzeug 100 zumindest teilweise oder vollautomatisiert (z.B. gemäß SAE-Level 3 oder mehr) zu führen.
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2 zeigt eine beispielhafte Fahrbahn 200 für ein Fahrzeug 100 mit unterschiedlichen (insbesondere mit drei) Fahrspuren 201, 202, 203. Die einzelnen Fahrspuren 201, 202, 203 sind durch Fahrspurmarkierungen 205 unterteilt bzw. voneinander abgegrenzt und/oder jeweils begrenzt. Mit anderen Worten, eine Fahrspurmarkierung 205 kann als Markierung zwischen zwei Fahrspuren 201, 202 oder als Begrenzungsmarkierung zur Begrenzung der Fahrbahn 200 ausgebildet sein. Eine Fahrspurmarkierung 205 kann dabei derart sein, dass durch die Fahrspurmarkierung 205 Vibrationen und/oder Geräusche im bzw. am Fahrzeug 100 bewirkt werden. Als Folge wird durch einen Fahrspurwechsel und/oder durch ein Überfahren der Fahrspurmarkierung 205 ein Vibrations- und/oder Geräuschmuster bewirkt, das als Indiz dafür verwendet werden kann, dass von dem Fahrzeug 100 ein Fahrspurwechsel durchgeführt wurde bzw. wird. Insbesondere kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, die Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 zu analysieren, um das Vibrations- und/oder Geräuschmuster für einen Fahrspurwechsel zu detektieren. Diese Information in Bezug auf einen erfolgten Spurwechsel kann dann dazu verwendet werden, die aktuelle Ego-Fahrspur 202 des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann diese Information dazu genutzt werden, die Querlage des Fahrzeugs 100 innerhalb der aktuellen Ego-Fahrspur 202 zu ermitteln, und/oder um den Verlauf der Ego-Fahrspur 202 zu überprüfen.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, (für einen bestimmten Zeitpunkt) auf Basis der Bilddaten eine Kamera-basierte Hypothese in Bezug auf die Ego-Fahrspur 202 zu ermitteln. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, (für den bestimmten Zeitpunkt) auf Basis der Positionsdaten eine Karten-basierte Hypothese in Bezug auf die Ego-Fahrspur 202 zu ermitteln. Wenn die beiden Hypothesen übereinstimmen, so kann die übereinstimmende Hypothese als Fahrspur-Hypothese für das Fahrzeug 100 verwendet werden.
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Wenn andererseits, die Kamera-basierte Hypothese von der Karten-basierten Hypothese abweicht, so können die Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 dazu verwendet werden, die korrekte Fahrspur-Hypothese zu ermitteln (insbesondere aus der Kamera-basierten Hypothese und der Karten-basierten Hypothese auszuwählen). Insbesondere können die Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 dazu genutzt werden, die Bilddaten zu bestätigen oder zu widerlegen. Wenn beispielsweise auf Basis der Bilddaten ermittelt wird, dass keine Spurmarkierungen 205 vorliegen, und als Folge daraus keine Kamera-basierte Hypothese in Bezug auf die Ego-Fahrspur 202 ermittelt werden kann, so kann auf Basis der Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 überprüft werden, ob das für eine Spurmarkierung 205 typischerweise Vibrations- und/oder Geräuschmuster vorliegt oder nicht.
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Wenn das typische Vibrations- und/oder Geräuschmuster erkannt wird, so kann dies als Indiz dafür gesehen werden, dass eine Spurmarkierung 205 vorliegt und dass die Bilddaten fehlerhaft sind. Die Fahrspur-Hypothese kann in diesem Fall ggf. allein auf Basis der Karten-basierten Hypothese ermittelt werden. Wenn andererseits kein Vibrations- und/oder Geräuschmuster erkannt wird, so kann dies als Indiz dafür gesehen werden, dass tatsächlich keine Spurmarkierung 205 vorliegt und dass die Bilddaten korrekt sind. Es kann in diesem Fall ggf. angenommen werden, dass die Karten-basierte Hypothese fehlerhaft ist.
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In einem weiteren Beispiel kann auf Basis der Bilddaten ermittelt werden, dass eine Spurmarkierung 205 vorliegt. Basierend auf den Bilddaten kann dann eine Kamera-basierte Hypothese ermittelt werden, die ggf. der Karten-basierten Hypothese widerspricht. Wenn auf Basis der Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 erkannt wird, dass tatsächlich eine Spurmarkierung 205 vorliegt, so kann ggf. der Kamera-basierten Hypothese der Vorgang gegenüber der Karten-basierten Hypothese gegeben werden. Die Kamera-basierte Hypothese kann dann als Fahrspur-Hypothese verwendet werden.
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Beispielsweise kann auf Basis der Bilddaten als Kamera-basierte Hypothese ein Kamera-basierter Verlauf der Fahrspur 202 ermittelt bzw. prädiziert werden. Des Weiteren kann auf Basis der Positions- und/oder Kartendaten eine Karten-basierte Hypothese in Bezug auf den Verlauf der Fahrspur 202 ermittelt bzw. prädiziert werden. Wenn das Fahrzeug 100 auf Basis der Karten-basierten Hypothese automatisiert innerhalb der Fahrspur 202 geführt wird, so kann auf Basis der Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 überprüft werden, ob der Karten-basierte Verlauf der Fahrspur 202 korrekt ist oder nicht.
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Es kann z.B. vorkommen, dass auf Basis der Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 erkannt wird, dass das Fahrzeug 100 eine Spurmarkierung 205 überfährt, während das Fahrzeug 100 automatisiert gemäß dem Karten-basierten Verlauf der Fahrspur 202 geführt wird. Dies kann als Indiz dafür gewertet werden, dass die Karten-basierte Hypothese in Bezug auf den Verlauf der Fahrspur 202 fehlerhaft ist. Es kann dann überprüft werden, ob der Kamera-basierte Verlauf der Fahrspur 202 mit dem erkannten Überfahren der Spurmarkierung 205 konsistent ist. Wenn dies der Fall ist, so kann (anstelle der Karten-basierten Hypothese) die Kamera-basierte Hypothese zum automatisierten Führen des Fahrzeugs 100 verwendet werden.
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Die Sensordaten des akustischen und/oder Bewegungssensors 104 und insbesondere das Erkennen eines typischen Vibrations- und/oder Geräuschmusters für eine Spurmarkierung 205 können somit dazu verwendet werden, einen möglichen Widerspruch zwischen einer Kamera-basierten Hypothese und einer Karten-basierten Hypothese in Bezug auf die Ego-Fahrspur 202 aufzulösen. So kann die Güte einer Fahrfunktion zum zumindest teilweise automatisierten Fahren erhöht werden.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (Computer-implementierten) Verfahrens 300 zur Ermittlung einer Fahrspur-Hypothese in Bezug auf die von einem Fahrzeug 100 befahrenen (Ego-) Fahrspur 202 einer (ggf. mehrspurigen) Fahrbahn 200.
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Das Verfahren 300 umfasst das Erfassen 301 von Bilddaten in Bezug auf die Fahrbahn 200 mittels einer Kamera 102. Die Bilddaten können dazu verwendet werden, eine Kamera-basierte Hypothese in Bezug auf die Fahrspur 202 des Fahrzeugs 100 (insbesondere in Bezug auf den Verlauf der Fahrspur 202) zu ermitteln.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 300 das Ermitteln 302 von Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs 100. Die Positionsdaten können mittels eines Satelliten-basierten Positionssensors 103 (z.B. mittels eines GPS Empfängers) ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können die Positionsdaten auf Basis von Landmarken (z.B. Gebäuden) ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können die Positionsdaten auf Basis eines erkannten Objektes (z.B. einer Wand) ermittelt werden. Beispielsweise können die Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 (insbesondere einer Kamera, eines Radarsensors, eines Lidarsensors) ausgewertet werden, um ein Objekt und/oder eine Landmarke zu detektieren, die dann dazu verwendet werden können, die Position des Fahrzeugs 100 (insbesondere die Position innerhalb einer digitalen Karte) zu ermitteln.
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Die Positionsdaten können somit die Position des Fahrzeugs innerhalb einer digitalen Karte in Bezug auf das Straßennetz anzeigen. Die Positionsdaten können in Zusammenhang mit der digitalen Karte in Bezug auf das Straßennetz dazu verwendet werden, eine Karten-basierte Hypothese in Bezug auf die Fahrspur 202 (insbesondere in Bezug auf den Verlauf der Fahrspur 202) des Fahrzeugs 100 zu ermitteln.
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Das Verfahren 200 umfasst ferner das Erfassen 303, mittels eines Vibrations- und/oder Geräuschsensors 104, von Sensordaten in Bezug auf eine Vibration und/oder ein Geräusch, die und/oder das von einer Spurmarkierung 205 auf der Fahrbahn 200 in oder an dem Fahrzeug 100 bewirkt werden. Die Sensordaten können z.B. dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob eine Spurmarkierung 205 tatsächlich vorliegt oder nicht. Insbesondere können die Sensordaten dazu verwendet werden, zu erkennen, ob eine Spurmarkierung 205 überfahren wird.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 300 das Ermitteln 304 der Fahrspur-Hypothese auf Basis der Bilddaten, auf Basis der Positionsdaten und auf Basis der Sensordaten. Dabei können die Sensordaten insbesondere dazu verwendet werden, einen möglichen Widerspruch zwischen der Kamera-basierten Hypothese und der Karten-basierten Hypothese aufzulösen. Insbesondere können die Sensordaten dazu verwendet werden, zu entscheiden, ob der durch die Kamera-basierte Hypothese angezeigte Fahrpur-Verlauf oder der durch die Karten-basierte Hypothese angezeigte Fahrspur-Verlauf korrekt ist. So kann eine Fahrspur-Hypothese in besonders präziser und zuverlässiger Weise ermittelt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
