DE102023000230A1 - Method for physically simulating degraded pavement markings and/or debris from removed pavement markings - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur physischen Simulation von geschädigten Fahrbahnmarkierungen und/oder Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen. Erfindungsgemäß wird mittels zumindest einer Kamera zumindest ein Bild einer geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder von Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen erfasst und mittels einer Kantenextraktion werden Konturen der bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder Rückstände aus dem zumindest einen Bild extrahiert. Anhand der Konturen wird ein digitales Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster (M) erzeugt, wobei eine Schablone (T) des Schädigungs- und/oder Rückstandsmusters (M) mit zumindest einer Aussparung (A), welche mit dem Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster (M) korreliert, erzeugt wird. Die Schablone (T) wird auf eine Fahrbahnoberfläche (F) einer Teststrecke aufgelegt und Sprühfarbe (C) und/oder Spritzplastik (P) wird durch die zumindest eine in der Schablone (T) befindliche Aussparung (A) auf die Fahrbahnoberfläche (F) aufgebracht. Alternativ wird die Schablone (T) auf eine Folie (D) aufgelegt, Farbe durch die zumindest eine in der Schablone (T) befindliche Aussparung (A) auf die Folie (D) aufgebracht und die Folie (D) auf einer Fahrbahnoberfläche (F) befestigt.The invention relates to a method for physically simulating damaged pavement markings and/or residues of removed pavement markings. According to the invention, at least one image of a damaged road marking and/or residues of removed road markings is captured by means of at least one camera, and contours of the image-recorded damaged road marking and/or residues are extracted from the at least one image by means of edge extraction. A digital damage and/or residue pattern (M) is generated on the basis of the contours, with a template (T) of the damage and/or residue pattern (M) having at least one recess (A) which corresponds to the damage and/or residue pattern (M) correlated. The template (T) is placed on a road surface (F) of a test track and spray paint (C) and/or spray plastic (P) is applied to the road surface (F) through the at least one recess (A) in the template (T). . Alternatively, the template (T) is placed on a film (D), paint is applied to the film (D) through the at least one recess (A) in the template (T) and the film (D) is applied to a road surface (F) fastened.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur physischen Simulation von geschädigten Fahrbahnmarkierungen und/oder Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen.The invention relates to a method for physically simulating damaged pavement markings and/or residues of removed pavement markings.
Fahrbahnmarkierungen transportieren verkehrsführungsrelevante Informationen an Straßennutzer. Dadurch erhöhen Fahrbahnmarkierungen die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer und tragen zu einem konstanten Verkehrsfluss bei. Wie aus „D. Babic, et al.: Road markings and their impact on driver behaviour and road safety: A systematic review of current findings; Journal of Advanced Transportation, 2020, doi: 10.1155/2020/7843743“ bekannt ist, hat eine Instandhaltung von Fahrbahnmarkierungen einen positiven Effekt auf eine Sicherheit des Straßenverkehrs. Eine Erhaltung einer hohen Retroreflektivität von mehr als 200 mcd/lx/m2 von Fahrbahnmarkierungen steht im Zusammenhang mit einer geringeren Anzahl an Unfällen. Für eine kamerabasierte Erkennung von Fahrbahnmarkierungen sind gemäß „N. Katzorke: Prüfung und Entwicklung der Markierungserkennung durch Fahrerassistenzsysteme und automatisierte Fahrzeuge; präsentiert auf dem 2. BASt Straßenausstattungs-Symposium, Bergisch Gladbach, Germany, Januar 30, 2020, doi: 10.13140/RG.2.2.22951.06560“ Kontraste zu einer Fahrbahnoberfläche sowie klare Konturen, beispielsweise gerade, feine Kanten, relevant, da digitale Bildverarbeitungsmethoden, wie zum Beispiel der so genannte Canny-Edge-Detector gemäß „J. Canny: A Computational Approach to Edge Detection; IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machinelntelligence, Band PAMI-8 Nr. 6, 1986“, eindeutig vom Hinter- oder Untergrund unterscheidbare, geometrische Formen leichter identifizieren können.Road markings convey information relevant to traffic management to road users. As a result, road markings increase the safety of road users and contribute to a constant flow of traffic. As from "D. Babic, et al.: Road markings and their impact on driver behavior and road safety: A systematic review of current findings; Journal of Advanced Transportation, 2020, doi: 10.1155/2020/7843743”, maintenance of road markings has a positive effect on road safety. Maintaining high retroreflectivity of more than 200 mcd/lx/m 2 of pavement markings is associated with a lower number of accidents. For camera-based recognition of lane markings, according to “N. Katzorke: Testing and development of marking detection by driver assistance systems and automated vehicles; presented at the 2nd BASt road equipment symposium, Bergisch Gladbach, Germany, January 30, 2020, doi: 10.13140/RG.2.2.22951.06560" Contrasts to a road surface and clear contours, for example straight, fine edges, relevant because digital image processing methods, such as the so-called Canny Edge Detector according to “J. Canny: A Computational Approach to Edge Detection; IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. PAMI-8 No. 6, 1986”, geometric shapes that are clearly distinguishable from the background or subsurface can be more easily identified.
Weiterhin sind unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Fahrbahnmarkierungsmaterialen und Applikationsmethoden für Fahrbahnmarkierungen bekannt. Dabei werden für permanente Fahrbahnmarkierungen häufig Farben, Dispersionen, reaktive Stoffe, wie beispielsweise Kaltplastiken, oder thermoplastische Stoffe, wie beispielsweise Heißplastiken, mit speziellen Maschinen auf eine Fahrbahn gesprüht oder gespritzt. Anschließend werden, wie in „C. Drewes, et al.: ZTV M 13 Handbuch und Kommentar; Bonn, Deutschland; Kirschbaum Verlag, 2017“ beschrieben, Retroreflexperlen als Nachstreumittel auf die Fahrbahnmarkierungen gestreut, um eine bei Dunkelheit hohe Sichtbarkeit herbeizuführen. Andere Verfahren sehen eine Applikation mittels Ziehschuh, Extrusion oder Verstreichen vor. Für temporäre Markierungen, wie beispielsweise in Straßenbaustellen, werden Folien auf die Fahrbahnoberfläche geklebt. Im Fokus ingenieurswissenschaftlicher und technischer Bemühungen steht die Entwicklung von Verfahren, die eine konstant hohe Sichtbarkeit und lange Haltbarkeit von Fahrbahnmarkierungen sicherstellen.Furthermore, different processes for the production of road marking materials and application methods for road markings are known. For permanent road markings, paints, dispersions, reactive substances, such as cold plastics, or thermoplastic substances, such as hot plastics, are often sprayed or sprayed onto a road using special machines. Then, as in “C. Drewes, et al.: ZTV M 13 handbook and commentary; Bonn, Germany; Kirschbaum Verlag, 2017”, retroreflective beads are sprinkled on the road markings as a drop-on material to ensure high visibility in the dark. Other methods envisage application by means of a drag shoe, extrusion or spreading. For temporary markings, such as in road construction sites, foils are glued to the road surface. The focus of engineering and technical efforts is the development of processes that ensure consistently high visibility and long durability of road markings.
Um eine Performanz von Detektionsmethoden automatisierter Fahrsysteme und deren Sensorik physisch testen zu können, werden häufig schlechte, beispielsweise abgenutzte, Fahrbahnmarkierungen benötigt. Im öffentlichen Straßenverkehr sind schlechte Fahrbahnmarkierungen vorzufinden, allerdings verändern sich diese durch Überrollungen von Fahrzeugen, durch Witterung und Schneeräumaktivitäten. Zur Beurteilung von Performanzänderungen von Detektionsverfahren automatisierter Fahrzeuge werden schlechte Fahrbahnmarkierungen benötigt, die hinsichtlich der Ausprägung ihrer Eigenschaften Retroreflektivität, Farbe und Form, gleichbleiben. Dadurch können Tests unter vergleichbaren Bedingungen wiederholt, das heißt reproduziert, werden. Selbiges gilt für Rückstände von entfernten Fahrbahnmarkierungen. Eine Herstellung reproduzierbar guter Fahrbahnmarkierungen für solche Tests werden in „N. Katzorke: Using RTK-based automated vehicles to pre-mark temporary road marking patterns for test maneuvers of automated vehicles; 2022 IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE), Lakeland, FL, USA, 2022, pp. 1 - 5, doi: 10.1109/ICCVE52871.2022.9743020“, „N. Katzorke et al.: Agile altering of road marking patterns for lane detection testing; In: IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, doi: 10.1109/TITS.2022.3174919“ und
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Simulation von geschädigten Fahrbahnmarkierungen und/oder Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel method for producing a simulation of damaged road markings and/or residues of removed road markings.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.
In dem Verfahren zur physischen Simulation von geschädigten Fahrbahnmarkierungen und/oder Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen wird erfindungsgemäß mittels zumindest einer Kamera zumindest ein Bild einer geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder von Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen erfasst. Mittels einer Kantenextraktion werden Konturen der bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder Rückstände aus dem zumindest einen Bild extrahiert und anhand der Konturen wird ein digitales Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster erzeugt. Weiterhin wird eine Schablone des Schädigungs- und/oder Rückstandsmusters mit zumindest einer Aussparung, welche mit dem Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster korreliert, erzeugt. Diese Schablone wird auf eine Fahrbahnoberfläche einer Teststrecke aufgelegt und es werden/wird Sprühfarbe und/oder Spritzplastik durch die zumindest eine in der Schablone befindliche Aussparung auf die Fahrbahnoberfläche aufgebracht. Alternativ wird die Schablone auf eine Folie aufgelegt und es wird Farbe durch die zumindest eine in der Schablone befindliche Aussparung auf die Folie aufgebracht und die Folie wird auf einer Fahrbahnoberfläche befestigt.In the method for physically simulating damaged road markings and/or residues of removed road markings, at least one image of a damaged road marking and/or residues of removed road markings is captured according to the invention using at least one camera. Edge extraction is used to extract contours of the imaged damaged road marking and/or residues from the at least one image, and a digital damage and/or residue pattern is generated using the contours. Furthermore, a template of the damage and / or return state pattern with at least one recess, which correlates with the damage and / or residue pattern generated. This template is placed on a road surface of a test track and spray paint and/or spray plastic is/are applied to the road surface through the at least one recess in the template. Alternatively, the stencil is placed on a film and paint is applied to the film through the at least one recess in the stencil and the film is attached to a roadway surface.
Fahrspurerkennungssysteme von Fahrzeugen, beispielsweise automatisiert, insbesondere hochautomatisiert oder autonom betriebenen Fahrzeugen, müssen abgenutzte oder beschädigte Fahrbahnmarkierungen als gültige und verbindliche Kennzeichnung klassifizieren und Rückstände entfernter Fahrbahnmarkierungen als irrelevant klassifizieren. Ein Versagen der Detektion gültiger Fahrbahnmarkierungen, das heißt eine falsch negative Detektion, sowie das Klassifizieren von Markierungsrückständen als Fahrbahnmarkierungen, auch Phantomspuren genannt, das heißt eine falsch positive Detektion, können unbegründete Eingriffe in ein Fahrverhalten des Fahrzeugs herbeiführen und gefährliche Fahrmanöver verursachen.Lane recognition systems of vehicles, for example automated, in particular highly automated or autonomously operated vehicles, must classify worn or damaged lane markings as valid and mandatory markings and classify residues of removed lane markings as irrelevant. A failure of the detection of valid road markings, i.e. a false negative detection, as well as the classification of marking residues as road markings, also called phantom tracks, i.e. a false positive detection, can lead to unjustified interventions in the driving behavior of the vehicle and cause dangerous driving manoeuvres.
Das vorliegende Verfahren ermöglicht die physische Simulation geschädigter und/oder abgenutzter Fahrbahnmarkierungen sowie von Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen. Diese simulierten Fahrbahnmarkierungsbedingungen sind relevant für das Absichern von Fahrspurerkennungssystemen automatisierter Straßenfahrzeuge. Dabei können mit dem vorliegenden Verfahren schlecht sichtbare, beispielsweise abgenutzte und/oder geschädigte Fahrbahnmarkierungen sowie Rückstände entfernter Fahrbahnmarkierungen, beispielsweise Farb- oder Primerreste, reproduzierbar auf eine Fahrbahnoberfläche appliziert werden. Dies erlaubt eine Validierung einer korrekten Detektion gültiger Fahrbahnmarkierungen durch Sensor- und Fahrsysteme von Fahrzeugen.The present method allows for the physical simulation of damaged and/or worn pavement markings as well as debris removed pavement markings. These simulated lane marking conditions are relevant for securing lane detection systems of automated road vehicles. With the present method, poorly visible, for example worn and/or damaged road markings and residues of removed road markings, for example paint or primer residues, can be reproducibly applied to a road surface. This allows a validation of a correct detection of valid lane markings by sensor and driving systems of vehicles.
Dabei kann eine Applikation sicherheitskritischer, herausfordemder Fahrbahnmarkierungszustände auf eine reproduzierbare Weise erfolgen. Somit ist ein Vergleich verschiedener Sensorsysteme oder Versionen eines Sensorsystems möglich. Dies erlaubt Entwicklern eine Verbesserung von Systemkompetenzen zur korrekten Fahrspurerkennung. Auch ermöglicht das Verfahren eine Performanzvalidierung automatisierter Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Kapazitäten zu einer sicheren Ausführung einer Fahraufgabe im Straßenverkehr unter schlechten Bedingungen hinsichtlich Fahrbahnmarkierungen.In this way, safety-critical, challenging road marking states can be applied in a reproducible manner. Thus, a comparison of different sensor systems or versions of a sensor system is possible. This allows developers to improve system capabilities for correct lane detection. The method also enables performance validation of automated vehicles with regard to their capacities for safely executing a driving task in road traffic under poor conditions with regard to road markings.
Auch ist es durch die Reproduzierbarkeit in besonders vorteilhafter Weise möglich, dass auf unterschiedlichen Prüfgeländen bzw. Teststrecken weltweit dasselbe Schädigungsmuster appliziert werden kann, was wiederrum eine Notwendigkeit eines Transports von Erprobungsfahrzeugen zum Ort der simulierten Fahrbahnmarkierung beziehungsweise der Referenzmarkierung eliminiert.The reproducibility also makes it possible in a particularly advantageous manner for the same damage pattern to be applied to different proving grounds or test tracks worldwide, which in turn eliminates the need to transport test vehicles to the location of the simulated lane marking or the reference marking.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
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1 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zur physischen Simulation von geschädigten Fahrbahnmarkierungen und Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen, -
2 schematisch ein Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster und eine Schablone mit diesem Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster, -
3 schematisch eine Draufsicht einer Fahrbahn und deren Umgebung während eines Aufbringens eines Markierungsmaterials auf eine Fahrbahnoberfläche mittels Sprühen oder Spritzen und -
4 schematisch eine Draufsicht einer Fahrbahn und deren Umgebung während eines Aufbringens eines folienartigen Markierungsmaterials auf eine Fahrbahnoberfläche.
-
1 a schematic of a process for the physical simulation of damaged road markings and residues of removed road markings, -
2 a schematic of a damage and/or residue pattern and a template with this damage and/or residue pattern, -
3 schematically shows a plan view of a roadway and its surroundings during application of a marking material to a roadway surface by means of spraying or spattering and -
4 schematically shows a top view of a roadway and its surroundings during application of a film-like marking material to a roadway surface.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
In
In einem Verfahrensschritt S1 wird mittels zumindest einer Kamera zumindest ein Bild eines Originals einer repräsentativen, geschädigten oder abgenutzten Fahrbahnmarkierung und/oder von Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen erfasst.In a method step S1, at least one image of an original of a representative, damaged or worn road marking and/or road markings removed from residues is captured by means of at least one camera.
Das zumindest eine Bild der geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder der Rückstände entfernter Fahrbahnmarkierungen wird dabei beispielsweise in einem Winkel von 90° zur Fahrbahnoberfläche erfasst.The at least one image of the damaged roadway marking and/or the residues of removed roadway markings is captured, for example, at an angle of 90° to the roadway surface.
Je nach Länge der zu erfassenden Referenz-Fahrspurmarkierung und einem Bildwinkel der verwendeten Kamera wird das Bild aus einer entsprechend hohen Höhe, beispielsweise mittels einer Kamera-Drohne, aufgenommen. Eine Erfassbarkeit von Konturen der erfassten Fahrbahnmarkierung ist dabei von einer Auflösung der verwendeten Kamera abhängig. Um eine hohe Auflösung und somit eine hohe Genauigkeit eines anzufertigenden, in
Zur Simulation geschädigten Fahrbahnmarkierungen und Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen für Fahrversuche von Fahrzeugen kann jedoch ein sich wiederholendes Schädigungs- und/oder Rückstandsmusters M, beispielsweise mit einer Länge in einem Bereich von 1 m bis 3 m, verwendet werden.However, a repeating damage and/or residue pattern M, for example with a length in a range of 1 m to 3 m, can be used to simulate damaged pavement markings and residues of removed pavement markings for road tests of vehicles.
Zusätzlich zu den Kameraaufnahmen können in diesem Verfahrensschritt S1 auch Messungen mit einem Retroreflektometer durchgeführt werden, um einen Verlauf einer Retroreflektivität (mcd/lx/m2) oder eine mittlere Retroreflektivtität der erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierungen und Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen zu erfassen.In addition to the camera recordings, measurements with a retroreflectometer can also be carried out in this method step S1 in order to record a course of retroreflectivity (mcd/lx/m 2 ) or an average retroreflectivity of the detected damaged road markings and residues of removed road markings.
In einem weiteren Verfahrensschritt S3 werden Störungen in den bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierungen und Rückständen entfernter Fahrbahnmarkierungen mittels Kantendetektionsverfahren in einer Bildverarbeitung extrahiert. Das heißt, mittels einer Kantenextraktion werden Konturen der bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierung undloder Rückstände aus dem zumindest einen Bild extrahiert. Die Rückstände werden dabei beispielsweise anhand von Primerresten, Farbresten, Spritzplastikresten nach Fräsarbeiten, etc. erfasst.In a further method step S3, faults in the imaged damaged road markings and residues of removed road markings are extracted using edge detection methods in image processing. This means that contours of the imaged damaged road marking and/or residues are extracted from the at least one image by means of an edge extraction. The residues are recorded, for example, using primer residues, paint residues, spray plastic residues after milling work, etc.
Je nach Schädigungsmuster und Performanz des verwendeten automatisierten Kantendetektionsverfahrens wird ein manuelles Nachbearbeiten einer Blaupause der Kantenverläufe durchgeführt. Bei Schädigungs- und/oder Rückstandsmustern M mit geringen Längen, beispielsweise Längen im Bereich von 1 m bis 3 m, kann aus ökonomischer Perspektive auch eine vollständig manuell durchgeführte Kantenextraktion in Betracht gezogen werden.Depending on the damage pattern and the performance of the automated edge detection method used, manual post-processing of a blueprint of the edge profiles is carried out. In the case of damage and/or residue patterns M with short lengths, for example lengths in the range from 1 m to 3 m, a completely manual edge extraction can also be considered from an economic perspective.
Anhand der extrahierten Konturen wird ein digitales Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster M erzeugt. Hierbei ist auch eine Erstellung eines Katalogs mit mehreren Schädigungs- und/oder Rückstandsmustern M möglich.A digital damage and/or residue pattern M is generated on the basis of the extracted contours. It is also possible here to create a catalog with a number of damage and/or residue patterns M.
Sobald eine digitale Schablone bzw. Blaupause des Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster M angefertigt ist, wird diese in einem weiteren Verfahrensschritt S4 auf ein Schablonenmaterial, beispielsweise einen geölten Spezialkarton, Kunststoff oder Holz, gedruckt oder eine Schablone T wird durch Stanzen oder Schneiden direkt angefertigt. Bei der Fertigung der Schablone T werden in Längsrichtung dieser ausreichend breite Rohlinge verwendet, damit bei einem späteren Applikationsverfahren keine zweite gerade Kante entsteht, die nicht Teil des Schädigungs- und/oder Rückstandsmusters M ist.As soon as a digital template or blueprint of the damage and/or residue pattern M has been produced, this is printed on a template material, for example oiled special cardboard, plastic or wood, in a further method step S4, or a template T is produced directly by punching or cutting . When manufacturing the template T, blanks that are sufficiently wide in the longitudinal direction are used so that a second straight edge that is not part of the damage and/or residue pattern M does not arise in a later application process.
Zu einer Aufwandsreduktion im späteren Applikationsverfahren wird beispielsweise ein elastisches Schablonenmaterial, zum Beispiel ein folienkaschiertes Papier oder Kunststoff, verwendet, welches ein Aufrollen der Schablone T ermöglicht, so dass dieser vor einer Markierungsapplikation ausgerollt werden kann.To reduce the effort involved in the subsequent application process, an elastic stencil material, for example film-laminated paper or plastic, is used, for example, which allows the stencil T to be rolled up so that it can be unrolled before a marking application.
In einem weiteren Verfahrensschritt S5, dargestellt in
Das heißt, die Schablone T kann direkt auf eine zu markierende Prüfstrecke aufgelegt und gegebenenfalls mittels Kleber befestigt werden. Ein Abbild der geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder der Rückstände entfernter Fahrbahnmarkierungen wird durch Aufbringen der Sprühfarbe C und/oder Spritzplastik P durch die Aussparung A auf die Fahrbahnoberfläche F erzeugt.This means that the template T can be placed directly on a test track to be marked and, if necessary, fixed with an adhesive. An image of the damaged pavement marking and/or the residue of removed pavement markings is created by applying the spray paint C and/or spray plastic P through the recess A onto the pavement surface F.
Der Sprühfarbe C und/oder Spritzplastik P können in Abhängigkeit einer Verschmutzung der bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder Rückstände graue Partikel beigemischt werden, um einen Effekt einer verschmutzten Fahrbahnmarkierung simulieren zu können.The spray paint C and/or spray plastic P can be mixed with gray particles depending on how dirty the imaged damaged road marking and/or residues are, in order to be able to simulate an effect of a dirty road marking.
Auch kann eine reduzierte Menge an Retroreflexperlen zum Nachstreuen verwendet werden oder keine Retroreflexperlen verwendet werden, um eine im Vergleich zu neuen Fahrbahnmarkierungen geringere Sichtbarkeit der nachgestellten Fahrbahnmarkierung zu erzeugen.Also, a reduced amount of retroreflective beads may be used for re-spreading, or no retroreflective beads may be used to produce lower visibility of the replacement pavement marking compared to new pavement markings.
Das direkte Aufbringen des Abbilds der geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder der Rückstände entfernter Fahrbahnmarkierungen mittels der Sprühfarbe C und/oder Spritzplastik P auf der Fahrbahnoberfläche F ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass eine Berücksichtigung einer Textur der Fahrbahnoberfläche F der Teststrecke nicht erforderlich ist. Dabei kann das direkte Aufbringen sowohl auf Beton als auch auf Asphalt mit unterschiedlichen Spezifikationen angewandt werden und erlaubt beispielsweise ein Applizieren der physischen Simulation geschädigter Fahrbahnbegrenzungsmarkierungen an der Fahrbahnkante K zum Bankett B.The direct application of the image of the damaged road marking and/or the residues of removed road markings by means of the spray paint C and/or spray plastic P on the road surface F makes it possible in a particularly advantageous manner that a texture of the road surface F of the test track does not have to be taken into account. The direct application can be used both on concrete and on asphalt with different specifications and allows, for example, an application of the physical simulation of damaged road markings on the road edge K to the shoulder B.
Alternativ zum Auflegen der Schablone T und direkten Applizieren der Sprühfarbe C und/oder Spritzplastik P auf der Fahrbahnoberfläche F kann die Schablone T verwendet werden, um eine insbesondere dünnschichtig und adhäsiv ausgebildete Folie D zum Applizieren des Abbilds der bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder Rückstände auf der Teststrecke gemäß
Hierzu wird die Schablone T zunächst in einem Verfahrensschritt S7 auf eine Folie D aufgelegt und anschließend wird in einem weiteren Verfahrensschritt S8 Farbe durch die zumindest eine in der Schablone befindliche Aussparung A auf die Folie D aufgebracht. Der Farbe können in Abhängigkeit einer Verschmutzung der bildlich erfassten geschädigten Fahrbahnmarkierung und/oder Rückstände graue Partikel beigemischt werden, um einen Effekt einer verschmutzten Fahrbahnmarkierung simulieren zu können.For this purpose, the stencil T is first placed on a film D in a method step S7 and then, in a further method step S8, color is applied to the film D through the at least one recess A located in the stencil. Gray particles can be added to the paint, depending on how dirty the imaged damaged road marking and/or residues are, in order to be able to simulate an effect of a dirty road marking.
Dabei können Verfahren entsprechend der DIN EN 1790:2013 „Straßenmarkierungsmaterialien - Vorgefertigte Markierungen“ angewandt werden um beispielsweise eine elastische Gewebefolie als Folie D zu erzeugen. Hierbei können beispielsweise in
Eine oberste Schicht der Folie D bildet dabei das Schädigungs- und/oder Rückstandsmuster M und wird dabei insbesondere auf eine zweite Schicht der Folie D gedruckt. Die zweite Schicht der Folie D weist dabei beispielsweise dieselbe Textur auf, wie die Fahrbahnoberfläche F, auf welcher die Folie D appliziert werden soll.An uppermost layer of the film D forms the damage and/or residue pattern M and is printed onto a second layer of the film D in particular. The second layer of the film D has, for example, the same texture as the road surface F on which the film D is to be applied.
Dafür kann die Textur mittels Kameraaufnahmen ermittelt werden und über eine Mischung verschiedener Partikelfarben und -größen hergestellt werden. Alternativ kann eine geringe Anzahl verschiedener Fahrbahntexturen, beispielsweise hell, mittel, dunkel, genutzt werden, da zu erwarten ist, dass sich Bereiche, in denen bei geschädigten Fahrbahnmarkierungen Material fehlt, farblich von der üblichen Fahrbahnoberfläche F unterscheiden, da diese beispielsweise verunreinigt sind oder Schädigungen an der Deckschicht der Straße aufweisen. Geringfügige Texturabweichungen können daher akzeptiert werden, ohne den Anwendungsfall signifikant negativ zu beeinflussen.For this purpose, the texture can be determined using camera recordings and produced by mixing different particle colors and sizes. Alternatively, a small number of different road textures, for example light, medium, dark, can be used, since it is to be expected that areas in which material is missing on damaged road markings will differ in color from the usual road surface F, since these are, for example, dirty or damaged on the surface layer of the road. Slight texture deviations can therefore be accepted without having a significant negative impact on the application.
Als weitere Alternative kann eine transparente, spiegelfreie Folie D, beispielsweise aus Polyolefinen, verwendet werden, da bei ausreichender Transparenz die Textur der darunterliegenden Fahrbahnoberfläche F erhalten bleibt. Für eine Erprobung von Lidar-Systemen ist diese Methode gegebenenfalls eingeschränkt nutzbar, da eine transparente Folie D je nach Ausführung und verwendeter Lidar-Technologie andere Reflektivitätswerte als Asphalt oder Beton erzeugt.As a further alternative, a transparent, non-reflecting film D, for example made of polyolefins, can be used, since the texture of the underlying roadway surface F is retained if there is sufficient transparency. This method can be used to a limited extent for testing lidar systems, since a transparent film D generates different reflectivity values than asphalt or concrete, depending on the design and the lidar technology used.
Die angefertigte Folie D wird in einem weiteren Verfahrensschritt S9 auf der Fahrbahnoberfläche F der Teststrecke mittels einer Andruckrolle G gegebenenfalls unter Verwendung eines Primers Z appliziert.In a further method step S9, the produced film D is applied to the roadway surface F of the test track by means of a pressure roller G, optionally using a primer Z.
Ein Vorteil dieser Methode ist, dass die Folie D als so genanntes Commercial-off-the-Shelf-Produkt in Serie angefertigt werden kann, wodurch die Folie D international als Referenz für geschädigte Fahrbahnmarkierungen und/oder Rückstände von Fahrbahnmarkierungen verwendet werden kann. Weiterhin wird weniger Aufwand zur Applikation benötigt, wodurch diese Lösung besonders relevant für Betreiber von Prüfgeländen für Straßenfahrzeuge ist. Auch kann diese Methode im Kontext des Konzepts zu einer agilen Anpassung von Schädigungs- und/oder Rückstandsmustern M für Fahrspurerkennungsversuche, beispielsweise gemäß "N. Katzorke, S. Kastner, P. Kolar und H. Lasi: Agile altering of road marking patterns for lane detection testing; In IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, doi:
- 0.11 09/TITS.2022.317 4919, eingesetzt werden.
- 0.11 09/TITS.2022.317 4919.
In einer möglichen Ausgestaltung ist eine besonders genaue Simulation geschädigter Fahrbahnmarkierungen möglich, wenn Verfahren der Photogrammmetrie oder ein Laser-Scanning eingesetzt werden. Auch können mittels additiver Fertigungsverfahren Referenzfolien als Simulation geschädigter Fahrbahnmarkierungen hergestellt werden, welche Schädigungsmuster dreidimensional abbilden. Eine solche Simulation kann insbesondere für Tests optischer dreidimensionaler Sensorsysteme, beispielsweise Lidarsensoren, eine besonders realistische Testumgebung erzeugen.In one possible embodiment, a particularly precise simulation of damaged road markings is possible if photogrammetric methods or laser scanning are used. Using additive manufacturing processes, reference foils can also be produced as a simulation of damaged road markings, which depict damage patterns in three dimensions. Such a simulation can generate a particularly realistic test environment, in particular for testing optical three-dimensional sensor systems, for example lidar sensors.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 1020220034204 [0004]DE 1020220034204 [0004]
- US 4685824 A [0035]US4685824A [0035]
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Citations (2)
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| US4685824A (en) | 1982-07-27 | 1987-08-11 | Ludwig Eigenmann | Road marking provided with protruding elements capable of resisting to snow plowing implements |
| DE102022003420A1 (en) | 2022-09-16 | 2023-03-02 | Mercedes-Benz Group AG | Device and method for applying a pavement marking to a substrate |
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- 2023-01-27 DE DE102023000230.5A patent/DE102023000230A1/en not_active Ceased
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