WO2015081955A1 - Verfahren zur erkennung von wenigstens einer fahrspurmarkierung einer einem fahrzeug vorausliegenden fahrspur - Google Patents

Verfahren zur erkennung von wenigstens einer fahrspurmarkierung einer einem fahrzeug vorausliegenden fahrspur Download PDF

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WO2015081955A1
WO2015081955A1 PCT/DE2014/200671 DE2014200671W WO2015081955A1 WO 2015081955 A1 WO2015081955 A1 WO 2015081955A1 DE 2014200671 W DE2014200671 W DE 2014200671W WO 2015081955 A1 WO2015081955 A1 WO 2015081955A1
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WO
WIPO (PCT)
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road
data
lane
vehicle
evaluation unit
Prior art date
Application number
PCT/DE2014/200671
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Hegemann
David Kubera
Rolf Adomat
Matthias Strauss
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic Gmbh
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic Gmbh, Continental Teves Ag & Co. Ohg filed Critical Conti Temic Microelectronic Gmbh
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Publication of WO2015081955A1 publication Critical patent/WO2015081955A1/de

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting at least one lane marking of a lane ahead of a vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • an optical lane recognition device For the automatic control of a longitudinal and / or transverse movement of a vehicle, for example in the context of a camera-based distance control or a camera-based lane departure warning, an optical lane recognition device is known to be used.
  • a lane recognition device generally comprises an image acquisition system, for example a monocamera and a downstream image processing system, to which the image data generated by the monocamera is fed to detect lane markings on the roadway.
  • the detection of such Fahrbahnmarkierun gene by evaluation of gray scale images of a monocamera au based on edge detection.
  • special filters different types of road markings, such as interrupted or solid L jossmarkie ⁇ ments, such as middle or marginal lines of the road recognized who the.
  • DE 10 2009 053 748 AI proposes a method for tracking a vehicle in which ruts are used as lane information and these ruts by means of a sensor and / or camera and / or
  • Scanner device detected and / or scanned. However, it can not generally be assumed that all lanes have such ruts.
  • Such a method for detecting at least one lane marking of a lane ahead of a vehicle, in which the image data generated by a 3D camera are fed to the roadway ahead of the vehicle to an evaluation unit for evaluation, according to the invention is characterized in that
  • a road height profile is generated transversely to the travel direction of the vehicle by means of the evaluation unit,
  • a lane marking of the roadway is detected by comparing the values of the geometry data of the at least one survey with stored in the evaluation geomet- rie poems.
  • the height of the road surface can be measured accurately down to a few millimeters. Since lane markings always represent a survey with a few millimeters, regardless of their degree of contamination or age, they are certainly recognizable by the method according to the invention. By storing geometric data from different lane markings in the evaluation unit, the detected lane markings can thereby also be specified.
  • the profiling of the at least one elevation is determined transversely to the direction of travel of the vehicle and the lane marking is detected by comparing the Pro ⁇ filing with profiling stored in the evaluation profiling.
  • longitudinal strips such as center strips, which have a rectangular cross-section, can be reliably differentiated from other road markings having profiled surfaces, such as, for example, spot dots, which have a curved upper side.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the length of the detected survey and / or the distance between successive surveys in the longitudinal direction is additionally determined in the direction of travel as a further geometric data of at least one survey and By comparing the further geometric data of the survey in the direction of travel with a further geometry data stored in the evaluation unit, a lane marking is determined.
  • a lane marking not only a lane marking, but also the type can be seen on the basis of the geometry in the direction of travel of the vehicle, such as in the direction of travel of the vehicle solid or broken lane markings.
  • the profiling of the at least one elevation in the direction of travel can be determined and the lane marking can be detected by comparing the profiling with further profiling data stored in the evaluation unit.
  • longitudinally structured roadway markings such as, for example, arrows and / or other surface markings can be detected.
  • geometry data and further geometric data of longitudinal markings of the roadway are stored in the evaluation unit.
  • the detection reliability it may be ⁇ höht in Detek ⁇ tion of road studs which have a curved surface in the direction of travel.
  • geometry data and other geometry data data of cross-markings of the road in the evaluation unit is stored chert.
  • road markings stop lines or pedestrian crossings can be detected.
  • the lane detection of the vehicle generates a gray value image or a color image by means of an environmental sensor from the road ahead of the vehicle and the detected lane of the vehicle with the at least one he ⁇ knew road mark is plausibility.
  • a stereo camera is used, wherein an image sensor of this stereo camera can be used as a monocamera for the detection of lane markings by means of edge detection.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a vehicle with a road scene recorded by a 3D camera to explain the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a representation of a road height profile in the region of a center line as a lane marking of a roadway
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a vehicle with a road scene recorded by a 3D camera to explain the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a representation of a road height profile in the region of a center line as a lane marking of a roadway
  • FIG. 2 shows a representation of a road height profile in the region of a center line as a lane marking of a roadway
  • Figure 3 is a representation of a street height profile in the loading reaching a marker base as Fahrbahnmarkie ⁇ tion a roadway.
  • the vehicle 10 shown schematically in FIG. 1 comprises a 3D camera designed as a stereo camera 11, which generates image data from the road scene Z lying in front of the vehicle 10.
  • This road scene Z shows a roadway 20 with two by a broken center line 1 as Fahrbahnmarkierun ⁇ gene separate lanes 21 and 22, wherein the vehicle 10 moves on the right lane 21 in the direction of travel F.
  • the roadway 20 is bounded by a right and left solid edge line 2.1 or 2.2 as lane boundary. To the right and left edge lines 2.1 and 2.2 as roadway Marking is followed in each case by an edge strip 21.1 and 22.1 of the roadway 20.
  • the image data taken by the stereo camera 11 are fed to their evaluation to an image processing unit 12, which generates a road height profile PI along a line L through a strip 1.1 of the center line 1 transversely to the direction of travel F thereof.
  • This road height profile PI is shown in FIG. 2, which is supplied for evaluation to an evaluation unit 13.
  • the evaluation by means of the evaluation unit 13 starts with the fact that from the course of the road height profile PI an elevation 1 relative to the road level of the road 20 indicating height jumps Sil and S12 are detected.
  • the evaluation unit 13 comprises a memory device in which geometry data of lane markings, in particular of longitudinal markings, such as center lines and boundary lines of a roadway are stored. By comparison of the values bi and hi of the detected geometry data of the survey 1.1 with geometry data stored in the evaluation unit 13, this survey 1.1 is detected as a traffic lane marking 1 of the lane 20 if it matches.
  • the associated road height profiles are created by the image processing unit 12 and evaluated by the evaluation unit 13 for a plurality of further lines L 1 and L 2 running transversely to the direction of travel F.
  • a road height profile running in the direction of travel F can also be created. From such a running in the direction of travel F road height profile can be the value of the length of the strip 1.1 of the center line 1 determine.
  • Longitudinal mark 1 can be detected as a broken center line, the values of the length of longitudinal markers are stored as further geometry data in the memory device of the evaluation unit 13.
  • the distance between two successive strips 1.1 of the center line 1 can be detected and its value can be determined. By comparing this value of the distance between two successive strips 1.1 with values stored in the memory device of the evaluation unit 13, the type of longitudinal marking can also be concluded.
  • a road height profile is generated over the entire width of the roadway 20, which also encompasses the boundary lines 2.1 and 2.2, these elevations can be detected as continuous edge lines 2.1 and 2.2 on the basis of the further geometry data in the memory device of the evaluation unit 13.
  • These data with regard to the detected lane markings 1, 2.1 and 2.2 are transmitted to a driver assistance system 14, for example a lane-guided distance control or a lane departure warning system. haltisssistenten supplied to realize a lane recognition for the vehicle 10 with these data.
  • a grayscale image from which by means of edge detection pavement markings, such as, the longitudinal markings (dashed or solid center line, solid Randli ⁇ nien, etc.) to be detected is generated by one of the two cameras of the stereo camera 11.
  • the lane markings detected from such a gray scale image are plausiblized with the lane markers 1, 2.1 2.2 detected according to the invention.
  • Marking buttons which have a curved surface instead of a flat surface are also used as lane markings.
  • FIG. 3 a profile of such a road height profile P2 is shown in FIG. 3 with a projection 3 above the roadway surface of the roadway 20.
  • a survey 3 is also as above be ⁇ already set forth with reference to two height differences S21 and S22 de ⁇ tektiert and the value of the distance B2 b2 of the two heights ⁇ cracks S21 and S22 and the value h.2 the height H2 is determined that height jumps.
  • the profiling so the curved surface of this survey 3 across the
  • a road height profile in the direction of travel can be created, from which the geometric data of detected surveys and their profiling in the direction of travel detected and their values or their profiling with stored in the memory device of the evaluation unit 13 further geometry data and other profiling data be compared in order to improve the detection reliability of such Markie ⁇ tion buttons 3.
  • cross marks and area markings can also be identified as lane markings using the method according to the invention as described above, by geometric data and further geometric data of such cross markings and area markings of the lane 20 from the corresponding road height profiles in the transverse direction of the travel direction F and possibly also in the direction of travel F be stored in the evaluation unit 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von wenigstens einer Fahrbahnmarkierung (1) einer einem Fahrzeug (10) vorausliegenden Fahrspur (21), indem die von einer SD-Kamera (11) erzeugten Bilddaten der vor dem Fahrzeug (10) vorausliegenden Fahrbahn (20) einer Auswerteeinheit (13) zur Auswertung zugeführt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass aus den Bilddaten ein Straßenhöhenprofil (P1) quer zur Fahrtrichtung (F) des Fahrzeugs (10) mittels der Auswerteeinheit (13) erzeugt wird, im Verlauf des Straßenhöhenprofils (P1) wenigstens eine Erhebung (1.1) gegenüber der Fahrbahnebene der Fahrbahn (20) anzeigende Höhensprünge (S11, S12) aus dem Straßenhöhenprofil (P1) detektiert werden, der Wert (b1) des Abstandes (B1) der Höhensprünge (S11, S12) der wenigstens einen Erhebung (1.1) und der Wert (h1) der Höhe (H1) des die wenigstens eine Erhebung anzeigenden Höhensprunges (S11, S12) als Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung (1.1) mittels der Auswerteeinheit (13) bestimmt werden und durch Vergleich der Werte (b1, h1) der Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung (1.1) mit in der Auswerteeinheit abgelegten Geometriedaten eine Fahrbahnmarkierung (1) der Fahrbahn (20) detektiert wird.

Description

Verfahren zur Erkennung von wenigstens einer Fahrspurmarkierung einer einem Fahrzeug vorausliegenden Fahrspur
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von wenigstens einer Fahrbahnmarkierung einer einem Fahrzeug vorausliegenden Fahrspur gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur automatischen Steuerung einer Längs- und/oder Querbewegung eines Fahrzeugs, bspw. im Rahmen einer kamerabasierten Abstandsregelung oder eines kamerabasierten Spurhalteassistenten wird bekannterweise eine optische Fahrspurerkennungs¬ einrichtung verwendet. Eine solche Fahrspurerkennungseinrich tung umfasst in der Regel ein Bildaufnahmesystem, bspw. eine Monokamera und ein nachgeschaltetes Bildverarbeitungssystem, welchem die von der Monokamera erzeugten Bilddaten zur Detek tion von Fahrbahnmarkierungen der Fahrbahn zugeführt werden. In der Regel erfolgt die Detektion solcher Fahrbahnmarkierun gen durch Auswertung von Grauwertbildern einer Monokamera au der Basis einer Kantendetektion . Mit Hilfe von speziellen Filtern können unterschiedliche Typen von Fahrbahnmarkierungen, wie bspw. unterbrochene oder durchgezogene Längsmarkie¬ rungen, wie Mittel- oder Randlinien der Fahrbahn erkannt wer den .
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Merkmale in den Grau¬ wertbildern nicht immer so stark ausgeprägt sind, dass mit hoher Sicherheit solche Fahrbahnmarkierungen erkannt werden können. Dies ist insbesondere dann der Fall wenn solche Fahr bahnmarkierungen verschmutzt oder alt sind. Mit Blick hierauf schlägt die DE 10 2009 053 748 AI ein Verfahren zur Spurführung eines Fahrzeugs vor, bei dem Spurrillen als Spurinformation verwendet werden und diese Spurrillen mittels einer Sensor- und/oder Kamera- und/oder
Scannereinrichtung erfasst und/oder abgetastet werden. Es kann jedoch im Allgemeinen nicht davon ausgegangen werden, dass alle Fahrbahnen solche Spurrillen aufweisen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Er¬ findung, ein Verfahren zur Erkennung von wenigstens einer Fahrbahnmarkierung einer einem Fahrzeug vorausliegenden Fahrspur anzugeben, mit welchem die oben genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere mit hoher Funktionssicherheit Fahrbahnmarkierungen erkannt werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma¬ len des Patentanspruchs 1
Ein solches Verfahren zur Erkennung von wenigstens einer Fahrbahnmarkierung einer einem Fahrzeug vorausliegenden Fahrspur, bei dem die von einer 3D-Kamera erzeugten Bilddaten der vor dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrbahn einer Auswerteeinheit zur Auswertung zugeführt werden, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- aus den Bilddaten ein Straßenhöhenprofil quer zur Fahrt¬ richtung des Fahrzeugs mittels der Auswerteeinheit erzeugt wird,
- im Verlauf des Straßenhöhenprofils wenigstens eine Erhebung gegenüber der Fahrbahnebene der Fahrbahn anzeigende Höhensprünge aus dem Straßenhöhenprofil detektiert werden,
- der Wert des Abstandes der Höhensprünge der wenigstens ei¬ nen Erhebung und der Wert der Höhe des die wenigstens eine Erhebung anzeigenden Höhensprunges als Geometriedaten der we- nigstens einen Erhebung mittels der Auswerteeinheit bestimmt werden, und
- durch Vergleich der Werte der Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung mit in der Auswerteeinheit abgelegten Geomet- riedaten eine Fahrbahnmarkierung der Fahrbahn detektiert wird .
Aufgrund der Verwendung einer 3D-Kamera kann die Höhe der Fahrbahnoberfläche bis auf wenige Millimeter genau vermessen werden. Da Fahrbahnmarkierungen unabhängig von ihrem Verschmutzungsgrad oder Alter immer eine Erhebung mit wenigen Millimetern darstellen, sind diese mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sicher erkennbar. Durch die Speicherung von Geometriedaten von unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungen in der Auswerteeinheit lassen sich dadurch auch die detektierten Fahrbahnmarkierungen spezifizieren.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Profilierung der wenigstens einen Erhebung quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt und durch Vergleich der Pro¬ filierung mit in der Auswerteeinheit abgelegten Profilie- rungsdaten die Fahrbahnmarkierung detektiert. So können bspw. Längsstreifen, wie Mittelstreifen, die einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, sicher von anderen Fahrbahnmarkierungen mit profilierten Oberflächen, wie bspw. Markierungsknöpfen (spot dots) unterschieden werden, die eine gewölbte Oberseite aufweisen.
Ferner zeichnet sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch aus, dass als weitere Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung zusätzlich in Fahrtrichtung die Länge der detektierten Erhebung und/oder der Abstand zwischen in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Erhebungen bestimmt wird und durch Vergleich der weiteren Geometriedaten der Erhebung in Fahrtrichtung mit in der Auswerteeinheit abgelegten weiteren Geometriedaten eine Fahrbahnmarkierung bestimmt wird.
Somit lässt sich auch anhand der Geometrie in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nicht nur eine Fahrbahnmarkierung, sondern auch deren Typ erkennen, wie bspw. in Fahrtrichtung des Fahrzeugs durchgezogene oder unterbrochene Fahrbahnmarkierungen.
Ebenso lässt sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Profilierung der wenigstens einen Erhebung in Fahrtrichtung bestimmen und durch Vergleich der Profilierung mit in der Auswerteeinheit abgelegten weiteren Profilierungs- daten die Fahrbahnmarkierung detektieren. Damit können insbesondere in Längsrichtung strukturierte Fahrbahnmarkierungen, wie bspw. Pfeile und/oder andere Flächenmarkierungen detek- tiert werden.
Des Weiteren ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der auf von vorgesehen, dass zur Detektion von Längsmarkierungen als Fahrbahnmarkierungen Geometriedaten und weitere Geometriedaten von Längsmarkierungen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden. So können anhand der abgespeicherten Geometriedaten quer zur Fahrtrichtung als auch in Fahrtrichtung im Wesentlichen alle Längsmarkierungen einer Fahrbahn detek- tiert werden. Dies betrifft sowohl eine unterbrochene Leitli¬ nie, auch Mittelstreifen genannt, eine Fahrbahnbegrenzung als durchgezogene Randlinie oder auch doppelte Fahrstreifenbe¬ grenzungen, die aus zwei durchgezogenen parallelen Linien bestehen. Auch gibt es Längsmarkierungen, die aus einem durchgezogenen und unterbrochenem Doppelstrich oder einem unterbrochenem Doppelstrich bestehen. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestal¬ tung der Erfindung, wenn zur Detektion von Markierungsknöpfen als Fahrbahnmarkierungen Profilierungsdaten und weitere Pro- filierungsdaten von Markierungsknöpfen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden. Somit kann bei der Detek¬ tion von Markierungsknöpfen, die auch in Fahrtrichtung eine gewölbte Oberfläche aufweisen, die Erkennungssicherheit er¬ höht werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden zur Detektion von Quermarkierungen als Fahrbahnmarki rungen Geometriedaten und weitere Geometriedaten Daten von Quermarkierungen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespei chert. Damit können bspw. als Fahrbahnmarkierungen Haltelinien oder Fußgängerüberwege detektiert werden.
Des Weiteren können weiterbildungsgemäß auch Flächenmarkie¬ rungen als Fahrbahnmarkierungen detektiert werden, wenn entsprechende Geometriedaten und weitere Geometriedaten von Flä chenmarkierungen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden. Solche Flächenmarkierungen stellen bspw. Pfeil oder Piktogramme (Radfahrer, Behinderte) sowie Parkflächen¬ markierungen dar.
Bei einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Spurerkennung des Fahrzeugs ein Grauwertbild oder ein Farbbild mittels eines Umgebungssensors von der dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrbahn erzeugt und die erkannte Fahrspur des Fahrzeugs mit der wenigstens einen er¬ kannten Fahrbahnmarkierung plausibilisiert wird. Damit werden Spurmarkierungen, die mittels Kantenerkennung aus Monokamera- bildern erkannt werden, mittels der detektierten Fahrbahnmarkierungen plausibilisiert. Als 3D-Kamera kann eine Stereokamera verwendet wird, wobei ein Bildsensor dieser Stereokamera als Monokamera zur Detek tion von Fahrbahnmarkierungen mittels Kantenerkennung einsetzbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die bei¬ gefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit einer von einer 3D-Kamera aufgenommenen Straßenszene zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens , Figur 2 eine Darstellung eines Straßenhöhenprofils im Be¬ reich einer Mittellinie als Fahrbahnmarkierung einer Fahrbahn, und
Figur 3 eine Darstellung eines Straßenhöhenprofils im Be- reich eines Markierungsknopfes als Fahrbahnmarkie¬ rung einer Fahrbahn.
Das in Figur 1 schematisch dargestellte Fahrzeug 10 umfasst eine als Stereokamera 11 ausgebildete 3D-Kamera, die von der vor dem Fahrzeug 10 liegenden Straßenszene Z Bilddaten erzeugt. Diese Straßenszene Z zeigt eine Fahrbahn 20 mit zwei durch eine unterbrochene Mittellinie 1 als Fahrbahnmarkierun¬ gen getrennte Fahrspuren 21 und 22, wobei sich das Fahrzeug 10 auf der rechten Fahrspur 21 in Fahrtrichtung F bewegt. Die Fahrbahn 20 wird durch eine rechte und linke durchgezogenen Randlinie 2.1 bzw. 2.2 als Fahrstreifenbegrenzung begrenzt. An die rechte und linke Randlinie 2.1 und 2.2 als Fahrbahn- markierung schließt sich jeweils ein Randstreifen 21.1 und 22.1 der Fahrbahn 20 an.
Die von der Stereokamera 11 aufgenommenen Bilddaten werden zu deren Auswertung einer Bildverarbeitungseinheit 12 zugeführt, die hieraus ein Straßenhöhenprofil PI entlang einer Linie L durch einen Streifen 1.1 der Mittellinie 1 quer zur Fahrtrichtung F erzeugt. Dieses Straßenhöhenprofil PI zeigt Figur 2, welches zur Auswertung einer Auswerteeinheit 13 zugeführt wird.
Die Auswertung mittels der Auswerteeinheit 13 beginnt damit, dass aus dem Verlauf des Straßenhöhenprofils PI eine Erhebung 1 gegenüber der Fahrbahnebene der Fahrbahn 20 anzeigende Höhensprünge Sil und S12 detektiert werden. Diese beiden
Höhensprünge Sil und S12 zeigen die Breite bi des Streifens 1.1 der Mittellinie 1 an. Im weiteren Verlauf der Auswertung wird der Wert Bl des Abstandes bi der Höhensprünge Hll und H12 der Erhebung 1.1 und der Wert hi der Höhe Hl des die Er- hebung 1.1 anzeigenden Höhensprunges Sil und S12 als Geomet¬ riedaten dieser Erhebung 1.1 bestimmt.
Die Auswerteeinheit 13 umfasst eine Speichereinrichtung, in welcher Geometriedaten von Fahrbahnmarkierungen, insbesondere von Längsmarkierungen, wie Mittellinien und Randlinien einer Fahrbahn gespeichert sind. Diese Geometriedaten entsprechen den Abmessungen von Fahrbahnmarkierungen quer zur Fahrtrichtung F des Fahrzeugs 10. Durch Vergleich der Werte bi und hi der detektierten Geometriedaten der Erhebung 1.1 mit in der Auswerteeinheit 13 abgelegten Geometriedaten wird bei Übereinstimmung diese Erhebung 1.1 als Fahrbahnmarkierung 1 der Fahrbahn 20 detektiert. Während der Fahrt des Fahrzeugs 10 in Fahrtrichtung F werden für eine Mehrzahl von weiteren quer zur Fahrtrichtung F verlaufenden Linien LI und L2 usw. die zugehörigen Straßenhöhen- profile von der Bildverarbeitungseinheit 12 erstellt und von der Auswerteeinheit 13 ausgewertet. Durch die Auswertung die¬ ser Straßenhöhenprofile in Querrichtung der Fahrtrichtung F kann auch ein in Fahrtrichtung F verlaufendes Straßenhöhen- profil erstellt werden. Aus einem solchen in Fahrtrichtung F verlaufenden Straßenhöhenprofil lässt sich der Wert der Länge des Streifens 1.1 der Mittellinie 1 bestimmen. Um diese
Längsmarkierung 1 als unterbrochene Mittellinie detektieren zu können, sind die Werte der Länge von Längsmarkierungen als weitere Geometriedaten in der Speichereinrichtung der Auswerteeinheit 13 abgelegt.
Neben der Länge des Streifens 1.1 der Mittellinie 1 kann auch der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Streifen 1.1 der Mittellinie 1 erfasst und dessen Wert ermittelt werden. Durch Vergleich dieses Wertes des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Streifen 1.1 mit in der Speichereinrichtung der Auswerteeinheit 13 abgelegten Werten lässt sich ebenso auf den Typ der Längsmarkierung schließen.
Wird ein Straßenhöhenprofil über die gesamte Breite der Fahr- bahn 20 erzeugt, welches auch die Randlinien 2.1 und 2.2 um- fasst, können aufgrund der weiteren Geometriedaten in der Speichereinrichtung der Auswerteeinheit 13 diese Erhebungen als durchgehende Randlinien 2.1 und 2.2 detektiert werden. Diese Daten hinsichtlich der detektierten Fahrbahnmarkierungen 1, 2.1 und 2.2 werden einem Fahrerassistenzsystem 14, bspw. einer spurgeführten Abstandsregelung oder einem Spur- halteassistenten zugeführt, um mit diesen Daten eine Spurerkennung für das Fahrzeug 10 zu realisieren.
Es ist auch möglich, dass diese Daten hinsichtlich der detektierten Fahrbahnmarkierungen 1, 2.1 und 2.2 zur
Plausibilisierung einer monokamerabasierten Spurerkennung zu verwenden. Bei einer solchen monokamerabasierten Spurerkennung wird von einer der beiden Kameras der Stereokamera 11 ein Grauwertbild erzeugt, aus welchem mittels Kantenerkennung Fahrbahnmarkierungen, wie bspw. Längsmarkierungen (unterbrochene oder durchgezogene Mittellinie, durchgezogene Randli¬ nien usw.) detektiert werden. Die aus einem solchen Grauwertbild detektierten Spurmarkierungen werden mit den erfindungsgemäß detektierten Fahrbahnmarkierungen 1, 2.1 2.2 plausibi- lisiert .
Als Fahrbahnmarkierungen werden auch Markierungsknöpfe (Bot Dots) verwendet, welche anstelle einer ebenen Oberfläche eine gewölbte Oberfläche aufweisen.
Werden im Bereich solcher Markierungsknöpfe ebenso Straßen- höhenprofile quer zur Fahrtrichtung F des Fahrzeugs 10 von der Bildverarbeitungseinheit 12 erstellt, ergibt sich ein in Figur 3 dargestellter Verlauf eines solchen Straßenhöhenpro- fils P2 mit einer Erhebung 3 über der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn 20. Eine solche Erhebung 3 wird ebenso wie oben be¬ reits dargelegt anhand von zwei Höhensprüngen S21 und S22 de¬ tektiert und der Wert b2 des Abstandes B2 der beiden Höhen¬ sprünge S21 und S22 sowie der Wert h.2 der Höhe H2 dieser Höhensprünge bestimmt. Zusätzlich wird auch die Profilierung, also die gewölbte Oberfläche dieser Erhebung 3 quer zur
Fahrtrichtung bestimmt. Durch Vergleich der Werte b2 und .2 als Geometriedaten sowie der detektierten Profilierung mit in Speichereinheit der Auswerteeinheit 13 abgelegten Geometrie¬ daten und Profilierungsdaten wird diese Erhebung 3 als Markierungsknopf detektiert.
Werden in Fahrtrichtung mehrere Straßenhöhenprofil P2 erzeugt, kann hieraus ein Straßenhöhenprofil in Fahrtrichtung erstellt werden, woraus die Geometriedaten von detektierten Erhebungen als auch deren Profilierung in Fahrtrichtung detektiert und deren Werte bzw. deren Profilierung mit in der Speichereinrichtung der Auswerteeinheit 13 abgelegten weiteren Geometriedaten und weiteren Profilierungsdaten verglichen werden, um hieraus die Erkennungssicherheit solcher Markie¬ rungsknöpfe 3 zu verbessern.
Neben der Detektion von Längsmarkierungen lassen sich mit dem oben erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren auch Quermarkierungen und Flächenmarkierungen als Fahrbahnmarkierungen de- tektieren, indem aus den entsprechenden Straßenhöhenprofilen in Querrichtung der Fahrtrichtung F und gegebenenfalls auch in Fahrtrichtung F Geometriedaten und weitere Geometriedaten solcher Quermarkierungen und Flächenmarkierungen der Fahrbahn 20 in der Auswerteeinheit 13 gespeichert werden.
Bezugs zeichen
1 Mittellinie der Fahrbahn 20
1.1 Erhebung der Fahrbahn 20
2.1 rechte Randlinie der Fahrbahn 20
2.2 linke Randlinie der Fahrbahn 20
3 Markierungsknopf (Bot Dot) der Fahrbahn 20
10 Fahrzeug
11 3D-Kamera, Stereokamera
12 Bildverarbeitungseinheit
13 Auswerteeinheit
14 Fahrerassistenzsystem 20 Fahrbahn
21 rechte Fahrspur der Fahrbahn 20
21.1 rechter Randstreifen der Fahrbahn 20
22 linke Fahrspur der Fahrbahn 20
22.1 linker Randstreifen der Fahrbahn 20 bi Wert der Breite Bl
b2 Wert der Breite B2
Bl Breite der Erhebung 1.1
B2 Breite des Markierungsknopfes 3
F Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10
L Linie quer zur Fahrtrichtung F
LI Linie quer zur Fahrtrichtung F
L2 Linie quer zur Fahrtrichtung F
PI Straßenhöhenprofil
P2 Straßenhöhenprofil
511 Höhensprung im Straßenhöhenprofil PI
512 Höhensprung im Straßenhöhenprofil PI Höhensprung im Straßenhöhenprofil P2 Höhensprung im Straßenhöhenprofil P2 Straßenszene

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung von wenigstens einer Fahrbahn- markierung (1) einer einem Fahrzeug (10) vorausliegenden
Fahrspur (21), indem die von einer 3D-Kamera (11) erzeug¬ ten Bilddaten der vor dem Fahrzeug (10) vorausliegenden Fahrbahn (20) einer Auswerteeinheit (13) zur Auswertung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
- aus den Bilddaten ein Straßenhöhenprofil (PI) quer zur
Fahrtrichtung (F) des Fahrzeugs (10) mittels der Auswerte¬ einheit (13) erzeugt wird,
- im Verlauf des Straßenhöhenprofils (PI) wenigstens eine Erhebung (1.1) gegenüber der Fahrbahnebene der Fahrbahn (20) anzeigende Höhensprünge (Sil, S12) aus dem Straßen- höhenprofil (PI) detektiert werden,
- der Wert (bi) des Abstandes (Bl) der Höhensprünge (Sil, S12) der wenigstens einen Erhebung (1.1) und der Wert (hi) der Höhe (Hl) des die wenigstens eine Erhebung anzeigenden Höhensprunges (Sil, S12) als Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung (1.1) mittels der Auswerteeinheit (13) be¬ stimmt werden, und
- durch Vergleich der Werte (bi, hi) der Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung (1.1) mit in der Auswerte- einheit abgelegten Geometriedaten eine Fahrbahnmarkierung
(1) der Fahrbahn (20) detektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Profilierung der wenigstens einen Erhebung (3) quer zur Fahrtrichtung bestimmt wird, und
- durch Vergleich der Profilierung mit in der Auswerteein- heit abgelegten Profilierungsdaten die Fahrbahnmarkierung detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
- als weitere Geometriedaten der wenigstens einen Erhebung zusätzlich in Fahrtrichtung die Länge der detektierten Erhebung und/oder der Abstand zwischen in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Erhebungen bestimmt wird, und
- durch Vergleich der weiteren Geometriedaten der Erhebung in Fahrtrichtung mit in der Auswerteeinheit abgelegten weiteren Geometriedaten eine Fahrbahnmarkierung bestimmt wird .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Profilierung der wenigstens einen Erhebung in Fahrtrichtung bestimmt wird, und
- durch Vergleich der Profilierung mit in der Auswerteeinheit abgelegten weiteren Profilierungsdaten die Fahrbahnmarkierung detektiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion von Längsmarkierungen als Fahrbahnmarkierungen Geometriedaten und weitere Geometriedaten von Längsmarkierungen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion von Markie¬ rungsknöpfen als Fahrbahnmarkierungen Profilierungsdaten und weitere Profilierungsdaten von Markierungsknöpfen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion von Quermarkie¬ rungen als Fahrbahnmarkierungen Geometriedaten und weitere Geometriedaten Daten von Quermarkierungen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion von Flächenmarkierungen als Fahrbahnmarkierungen Geometriedaten und weitere Geometriedaten Daten von Flächenmarkierungen der Fahrbahn in der Auswerteeinheit gespeichert werden
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- zur Spurerkennung des Fahrzeugs ein Grauwertbild oder ein Farbbild mittels eines Umgebungssensors von der dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrbahn erzeugt wird, und
- die erkannte Fahrspur des Fahrzeugs mit der wenigstens einen erkannten Fahrbahnmarkierung plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als 3D-Kamera eine Stereoka¬ mera verwendet wird.
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