DE102021004944A1

DE102021004944A1 - Verfahren zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen

Info

Publication number: DE102021004944A1
Application number: DE102021004944.6A
Authority: DE
Inventors: Robin Heinzler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2021-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen, wobei eine Fahrzeugumgebung mittels zumindest einer Kamera (2) und mittels zumindest eines Lidars (3) erfasst wird. Erfindungsgemäß wird ein Qualitätsmaß (Q) für erkannte Fahrspurmarkierungen durch Kombination einer kamerabasierten mit einer lidarbasierten Fahrspurerkennung bestimmt. In mittels der Kamera (2) erfassten Kamerabildern (B) werden Farbunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und einer Fahrbahnoberfläche ausgewertet. In mittels des Lidars (3) erfassten Lidardaten (L) werden Reflexionsunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und der Fahrbahnoberfläche ausgewertet. Einer jeweiligen Fahrspurmarkierung wird für manuelle oder autonome Fahrzeugsysteme dann eine unzureichende Qualität zugewiesen, wenn weder Farbunterschiede noch Reflexionsunterschiede erfasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2019 005 480 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung und Bewertung eines Zustands von Fahrspurmarkierungen bekannt, wobei die Bewertung zunächst in einem Fahrzeug erfolgt und anschließend in einer fahrzeugexternen Rechnereinheit plausibilisiert wird. Der Zustand der Fahrspurmarkierungen wird mittels Umgebungssensoren einer Fahrzeugflotte plausibilisiert, wenn diese eine Beschädigung der Fahrspurmarkierung an einer bestimmten Position detektieren. Die Bewertung im Fahrzeug erfolgt mithilfe zumindest einer verbauten Kamera und zumindest eines verbauten Lidars.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen wird eine Fahrzeugumgebung mittels zumindest einer Kamera und mittels zumindest eines Lidars erfasst.
Erfindungsgemäß wird ein Qualitätsmaß für erkannte Fahrspurmarkierungen durch Kombination einer kamerabasierten mit einer lidarbasierten Fahrspurerkennung bestimmt.
Dabei werden in mittels der Kamera erfassten Kamerabildern Farbunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und einer Fahrbahnoberfläche und in mittels des Lidars erfassten Lidardaten Reflexionsunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und der Fahrbahnoberfläche ausgewertet. Einer jeweiligen Fahrspurmarkierung für manuelle oder autonome Fahrzeugsysteme wird dann eine unzureichende Qualität zugewiesen, wenn weder Farbunterschiede noch Reflexionsunterschiede erfasst werden.
Mittels des vorliegenden Verfahrens ist in zuverlässiger Weise eine Bewertung von Fahrspurmarkierungen und deren Qualität möglich.
Automatisiert, insbesondere hochautomatisiert oder autonom betriebene Fahrzeuge benötigen eine Erkennung von Fahrspurmarkierungen, um eine Trajektorie innerhalb einer eigenen Fahrspur wählen zu können. Bei ungünstigen Umgebungsbedingungen und schlecht erkennbaren Markierungen verringert sich eine Reichweite der erkannten Fahrspurmarkierungen und damit unmittelbar ein Planungshorizont eines Trajektoriereglers häufig. Daraus kann ein unstetiges Fahrverhalten, beispielsweise ein leichtes Pendeln innerhalb der Fahrspur, oder eine zu späte Reaktion auf Fahrspurverlaufsänderungen, beispielsweise ein zu spätes Einlenken in eine Kurve, resultieren. Durch Anwendung des Verfahrens kann bei Vorliegen von Fahrspurmarkierungen mit unzureichender Qualität frühzeitig ein automatisierter Betrieb des Fahrzeugs beendet und eine Fahraufgabe an einen Fahrer übergegeben werden. Somit können gefährliche Situationen, welche aus einer fehlerhaften Fahrspurerkennung resultieren, vermieden werden.
In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens werden ermittelte Qualitätsmaße für erkannte Fahrspurmarkierungen gemeinsam mit Umgebungszuständen, in welchen diese ermittelt wurden, an ein Backend übermittelt und von diesem an weitere Fahrzeuge übermittelt. Auch können die Fahrspurmarkierungen betreffende Informationen weiterer Fahrzeuge an das Backend übermittelt werden. Ist eine Fahrspurmarkierungserkennung unzureichend, ermöglicht diese Ausgestaltung, dass im Backend hinterlegte Informationen mit ausreichender Qualität zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs verwendet werden. So können beispielsweise dann, wenn weitere Fahrzeuge an der gleichen Stelle ebenfalls eine unzureichende Qualität von Fahrspurmarkierungen erkennen, Informationen aus dem Backend genutzt werden, um das aktuelle Fahrverhalten des Fahrzeugs anzupassen. Dabei können beispielsweise Parameter, wie Karteninformationen, zum Beispiel wie viele Fahrspuren in einem aktuellen Abschnitt vorhanden sind, eine im Backend hinterlegte Trajektorie und damit ein Fahrverhalten anderer Fahrzeuge in gleicher Position stärker in die Trajektorieplanung des Fahrzeugs einbezogen werden. Da die eigene Fahrspurmarkierungserkennung unzureichend ist, können somit die im Backend hinterlegten und die Qualität der Fahrspurmarkierungen betreffenden Informationen stärker gewichtet werden. Auch können diese Informationen an Infrastrukturbetreiber weitergeleitet werden, um beispielsweise Erneuerungen der Fahrspurmarkierungen anzustreben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen.

In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen dargestellt.
Die Vorrichtung 1 umfasst zumindest eine Kamera 2, zumindest ein Lidar 3, zumindest eine Verarbeitungseinheit 4 und eine Kommunikationseinheit 5. Die Vorrichtung 1 ist zur Durchführung eines Verfahrens zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen ausgebildet.
Hierbei wird ein Qualitätsmaß Q für erkannte Fahrspurmarkierungen durch Kombination einer kamerabasierten mit einer lidarbasierten Fahrspurerkennung bestimmt. Zu diesem Zweck werden mittels der Verarbeitungseinheit 4 in mittels der Kamera 2 erfassten Kamerabildern B Farbunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und einer Fahrbahnoberfläche ausgewertet. Dies erfolgt beispielsweise mittels neuronaler Netzen und/oder klassischer Algorithmen.
Weiterhin werden mittels der Verarbeitungseinheit 4 in mittels des Lidars 3 erfassten Lidardaten L Reflexionsunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und der Fahrbahnoberfläche ausgewertet. Sind beispielsweise Glaskristalle in die Fahrspurmarkierungen eingebracht, ist eine Intensität von empfangenem Licht im Bereich der Fahrspurmarkierungen deutlich höher als im Bereich der angrenzenden Fahrbahnoberfläche.
Einer jeweiligen Fahrspurmarkierung wird für eine Anwendung für manuelle oder autonome Fahrzeugsysteme dann eine unzureichende Qualität zugewiesen, wenn weder Farbunterschiede noch Reflexionsunterschiede erfasst werden.
Das heißt, sind beide Unterschiede nicht vorhanden, ist es für das menschliche Auge ebenfalls sehr herausfordernd, die Fahrspurmarkierung bei Tag und Nacht zu erkennen. Durch die automatisierte Wahrnehmung der Fahrspurmarkierung und deren Qualität können Informationen I über Fahrbahnbereiche mit Fahrspurmarkierungen unzureichender Qualität mittels der Kommunikationseinheit 5 vom Fahrzeug an ein Backend 6 übermittelt werden. Diese Informationen I umfassen einerseits das jeweilige Qualitätsmaß Q und andererseits Umgebungszustände U, in welchen diese ermittelt wurden. Die Umgebungszustände U sind dabei beispielsweise „Tag“, „Nacht“, „Witterung“ usw. Zudem können die Informationen I Angaben über eine manuell gewählte Trajektorie eines Fahrers des Fahrzeugs, über eine geplante Trajektorie eines autonomen Fahrsystems des Fahrzeugs und über eine tatsächlich gefahrene Trajektorie umfassen. Auch können die Informationen I Angaben über einen gleichzeitig erfolgten Fahrereingriff bei einem teilautonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs umfassen.
Das Backend 6 kann diese Informationen I an weitere Fahrzeuge übermitteln und/oder zu einer zentralen Ermittlung des Qualitätsmaßes Q verwenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019005480 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Erfassung und Bewertung von Fahrspurmarkierungen, wobei eine Fahrzeugumgebung mittels zumindest einer Kamera (2) und mittels zumindest eines Lidars (3) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Qualitätsmaß (Q) für erkannte Fahrspurmarkierungen durch Kombination einer kamerabasierten mit einer lidarbasierten Fahrspurerkennung bestimmt wird, - in mittels der Kamera (2) erfassten Kamerabildern (B) Farbunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und einer Fahrbahnoberfläche ausgewertet werden, - in mittels des Lidars (3) erfassten Lidardaten (L) Reflexionsunterschiede zwischen erfassten Fahrspurmarkierungen und der Fahrbahnoberfläche ausgewertet werden und - einer jeweiligen Fahrspurmarkierung für manuelle oder autonome Fahrzeugsysteme dann eine unzureichende Qualität zugewiesen wird, wenn weder Farbunterschiede noch Reflexionsunterschiede erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelte Qualitätsmaße (Q) für erkannte Fahrspurmarkierungen gemeinsam mit Umgebungszuständen (U), in welchen diese ermittelt wurden, an ein Backend (6) übermittelt werden.