BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung von Fahrbahnmarkierun gen in einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug eine Kamera aufweist, deren Bilddaten zu das Vorliegen und die Position von Fahrbahnmarkierungen beschreibenden Fahrbahnmarkierungsdaten ausgewertet werden. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Eine Vielzahl vorgeschlagener und bereits umgesetzter Fahrzeugsysteme in modernen Kraftfahrzeugen können das Wissen um die relative Position von Fahrbahnmarkierungen zum Kraftfahrzeug nutzen. Beispiele für derartige Fahrzeugsysteme umfassen Fahrerassistenzsysteme, die sich insbesondere auf die Querführung des Kraftfahrzeugs beziehen, sowie zur wenigstens teil weise automatischen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildete Fahrzeugsys teme, bei deren automatischen Fahreingriffen das Wissen über den weiteren Verlauf der aktuell und/oder zukünftig befahrenen Fahrspur wichtig sein kann. Bekannt sind im Stand der Technik beispielsweise Spurhalteassistenzsysteme und Spurverlassenswarner, welche bei einem drohenden Verlassen der Fahr spur durch das Kraftfahrzeug Warnungen ausgeben können und/oder selbst korrigierende Fahreingriffe vornehmen können. Bei Fahrerassistenzsystemen, die einen Spurwechsel unterstützen, ist ebenfalls die Kenntnis der verschie- denen Spurpositionen wichtig. Auch eine Vielzahl weiterer Fahrzeugsysteme kann auf Fahrbahnmarkierungen bezogene Daten zweckmäßig nutzen, bei spielsweise was die aktuell befahrene Straße, deren Fahrspurzahl, die von dem Kraftfahrzeug befahrene Fahrspur, die Fahrspurbreite und dergleichen angeht. Zur Detektion solcher Fahrbahnmarkierungen innerhalb eines Kraftfahrzeugs ist es bekannt, auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs gerichtete Kameras zu ver wenden, deren Bilddaten auf das Vorliegen und die Position der Fahrbahn markierungen ausgewertet werden, wobei das Auswertungsergebnis bei spielsweise durch Fahrbahnmarkierungsdaten gegeben sein kann. Diese Fahrbahnmarkierungsdaten können dann von den entsprechenden Fahrzeug systemen für ihre jeweiligen Funktionen genutzt werden. Probleme treten bei derartigen Detektionen immer dann auf, wenn die Fahrbahnmarkierungen op tisch schlecht oder überhaupt nicht zu erkennen sind. So können Fahrbahn markierungen beispielsweise durch Schnee, Schlamm, Verschmutzung und dergleichen bedeckt werden. Auch ist es denkbar, dass Fahrbahnmarkierun gen mit der Zeit abgetragen und/oder zerstört werden. Dann kann ein opti sches Sensorsystem keine Fahrbahnmarkierungsdaten mehr liefern. Während dies bei Fahrzeugsystemen, bei denen der Fahrer weiterhin „im Loop“ ist, also das Fahrgeschehen selbst beobachtet, dies weniger kritisch ist, da der Fahrer selbst die Situation einschätzen kann und entsprechend reagieren kann, ist dies bei hochautomatisierten Fahrfunktionen nicht mehr der Fall, sodass eine Nicht-Erkennung der Fahrbahnmarkierungen sehr kritisch sein kann und ins besondere zu einem Abwurf der entsprechenden Fahrzeugführungsfunktion führen kann.

DE 10 2016 224 558 A1 betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug weist ein Navigationssystem und ein Bodenradar system auf, bei dem der Boden im Fahrzeugumfeld mit dem Bodenradar ab getastet wird. Bodenradarsystem-Positionsdaten werden aus einem Vergleich mit Bodenreferenzdaten bestimmt, und die aktuelle Fahrzeugposition wird so wohl mit Navigationssystem-Positionsdaten als auch mit Bodenradarsystem- Positionsdaten bestimmt. So soll eine genauere Positionsbestimmung ermög licht werden.

DE 10 2018 132 366 A1 betrifft das drahtlose Laden von Fahrzeugen. Dabei soll eine Empfangsspule an einem Fahrzeug an einer Ladespule unter Ver wendung von Bodenradardaten ausgerichtet werden. So erfordert das System keine visuelle Kennzeichnung von oberirdischen Objekten und/oder Fahr bahnmarkierungen, um eine Empfangsspule des Empfängers an einer lade spule des Senders auszurichten. Insbesondere ist das System unter vielen Außenumgebungsbedingungen geeignet, insbesondere in Szenarien, in de- nen die oberirdischen Objekte und/oder Fahrbahnmarkierungen nicht vorhan den sind, die Fahrbahnmarkierungen abgenutzt oder verwittert sind und/oder die Markierungen mit Laub, Schnee, Schmutz oder anderen Ablagerungen verdeckt sind. DE 102018202267 A1 betrifft ein Verfahren zum Ausleuchten einer Fahrbahn unter Ergänzung einer Fahrbahnmarkierung. Um einen erhöhten Informations gehalt für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs beim Ausleuchten der Fahrbahn zu ermöglichen, wird ein Verlauf zumindest einer Fahrbahnmarkierung in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zumindest partiell ermittelt und die Lichtvertei- lung wird derart berechnet, dass der Verlauf der Fahrbahnmarkierung durch das Abstrahlen der Helligkeitsverteilung auf die Fahrbahn zumindest bereichs weise ergänzt wird. Dabei kann der Verlauf der Fahrbahnmarkierung anhand von Kartendaten und/oder durch eine Kamera des Kraftfahrzeugs erfasst wer den. Fehlende Markierungen werden durch Interpolation, Extrapolation und/o- der Glättung der erfassten Fahrbahnmarkierung ermittelt. In Bereichen, in de nen die Fahrbahnmarkierungen fehlt oder verdeckt ist, können verdeckte Be reiche extrapoliert oder intrapoliert werden. Ferner kann die Fahrbahnmarkie rung mit der Fahrbahnmarkierung, welche anhand der digitalen Karte ermittelt wird, verglichen werden, um durch den Abgleich fehlende Bereiche zu ergän- zen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst robuste und genaue Möglichkeit zur Lokalisierung von Fahrbahnmarkierungen auch im Fall einer verdeckten und/oder anderweitig nicht erkennbaren optischen Fahrbahnmar- kierung anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ferner wenigstens ein auf den befah renen Untergrund gerichteter Bodenradarsensor des Kraftfahrzeugs verwendet wird, dessen Radardaten zur Ermittlung von die Untergrundstruktur des befahrenen Untergrunds beschreibenden Untergrunddaten ausgewertet werden, wobei eine Kartierungsdatenbank verwendet wird, in der demselben Aufnahmeort zugeordnete, das Vorliegen von Fahrbahnmarkierungen anzei- gende Fahrbahnmarkierungsdaten und Untergrunddaten einander zugeordnet gespeichert sind, wobei wenigstens bei Erkennung eines Fahrbahnmarkierun gen verdeckenden Bodenbelags, insbesondere in den Kameradaten, anhand der Untergrunddaten eine aktuelle Untergrundstruktur mit wenigstens einem Teil der Untergrundstrukturen der Datenbank verglichen wird und bei Überein- Stimmung die den Untergrunddaten der übereinstimmenden Untergrundstruk tur zugeordneten Fahrbahnmarkierungsdaten verwendet werden.

Ein die Fahrbahnmarkierungen verdeckender Bodenbelag kann beispiels weise Schnee, Schlamm, Laub und/oder sonstige Verschmutzungen umfas- sen. Derartiges kann beispielweise in den Bilddaten der Kamera erkennbar sein, wobei auch andere Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs, beispiels weise Radarsensoren und dergleichen, insbesondere ergänzend, eingesetzt werden können, um die optische Nichtdetektierbarkeit von Fahrbahnmarkie rungen feststellen zu können, falls dies in einer konkreten Ausführungsform der Erfindung benötigt wird. Hierbei ist im Übrigen auch ein Abgleich mit digi talen Kartendaten zweckmäßig, nachdem beispielsweise festgestellt werden kann, ob Fahrbahnmarkierungen vorhanden sein sollten.

Während das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für verdeckte Fahr- bahnmarkierungen günstig ist, ist es jedoch auch darüber hinaus zweckmäßig, den entsprechenden Vergleich der Untergrundstrukturen vorzunehmen, da dann eine Erhöhung der Robustheit der Bestimmung der Fahrbahnmarkierun gen ermöglicht wird und/oder eine Plausibilisierung umgesetzt werden kann. Insbesondere kann der Vergleich also grundsätzlich immer dann durchgeführt werden, wenn innerhalb der Kartierungdatenbank die auf den aktuellen Auf nahmeort bezogenen Informationen bereits vorliegen.

Nachdem der relative Verbauort der Kamera und des Bodenradarsensors fest und gegebenenfalls sogar bekannt sind, ist eine eindeutige Zuordnung der Untergrundstrukturen zu den Fahrbahnmarkierungen, auch was deren Posi tion angeht, gegeben. Insbesondere kann im Rahmen der vorliegenden Erfin dung vorgesehen sein, dass bei einer seitlichen Verschiebung der überein stimmenden Untergrundstrukturen gegeneinander diese Verschiebung zur Korrektur der Position der Fahrbahnmarkierungen in den zugeordneten Stra ßenmarkierungsdaten verwendet wird. Mit anderen Worten kann festgestellt werden, ob das Kraftfahrzeug gegebenenfalls leicht seitlich versetzt eine Un tergrundstruktur passiert, sodass auch die üblicherweise relativ zum Kraftfahr zeug in den Fahrbahnmarkierungsdaten gespeicherten Positionen der Fahr- bahnmarkierungsdaten entsprechend angepasst werden können, mithin die relative Position der Fahrbahnmarkierungen zu dem Kraftfahrzeug korrekt be kannt ist.

Unter einem Bodenradarsensor, englisch „Ground Penetrating Radar“ (GPR), versteht man einen Radarsensor, dessen Radarsignale in den Untergrund ein- dringen und dort vorhandene Reflexionsmuster in unterschiedlichen Tiefen charakterisieren können. Beispielsweise können die Radardaten schichtweise nach Reflexionen aus unterschiedlichen Untergrundschichten sortiert und aus gewertet werden.

Erfindungsgemäß wird nun konkret vorgeschlagen, eine Kartierungsdaten bank zu erstellen, die es erlaubt, Untergrundstrukturen bestimmten an einem entsprechenden Ort vorliegenden Fahrbahnmarkierungen zuzuordnen, so dass anhand der Untergrundstrukturen auf das Vorhandensein und die Posi- tion von Fahrbahnmarkierungen, mithin einen geeigneten Fahrbahnmarkie rungsdatensatz, auch dann geschlossen werden kann, wenn die Fahrbahn markierungen optisch, beispielsweise durch Verdeckung, nicht detektiert wer den können. Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass zur Erzeugung der Datenbank mittels des und/oder wenigstens eines baugleichen Kraftfahrzeugs bei wenigstens einer Fahrt Untergrunddaten und Fahrbahnmarkierungsdaten ermittelt werden und demselben Aufnahmeort zugeordnete, das Vorliegen von Fahrbahnmarkierungen anzeigende Fahrbahnmarkierungsdaten und Unter grunddaten einander zugeordnet in der Kartierungsdatenbank gespeichert werden. Das bedeutet, immer wenn das Kraftfahrzeug bzw. ein bezüglich der relativen Anordnung und Ausrichtung von Bodenradarsensoren und Kamera baugleiches Kraftfahrzeug eine Strecke zurücklegen, entlang der sowohl Un tergrunddaten als auch aufgrund der Detektierbarkeit von Fahrbahnmarkierun gen Fahrbahnmarkierungsdaten aufgenommen werden können, werden die Fahrbahnmarkierungsdaten den entsprechenden Untergrunddaten, welche übrigens jeweils auch über einen Zeitraum aufgenommen sein können, zuge ordnet in der Kartierungsdatenbank gespeichert, sodass bei erneuter Detek tion der entsprechenden Untergrundstrukturen, die durch die Untergrunddaten beschrieben sind, auch dann, wenn die Fahrbahnmarkierungen nicht optisch detektierbar sind, Fahrbahnmarkierungsdaten erhalten werden können. Mit anderen Worten wird durch die Fusion der mittels des Bodenradarsensors er fassten Untergrundstruktur und der optisch ermittelten Fahrbahnmarkierungs daten eine Kartierungsdatenbank erzeugt, die ein Abgleich mit aktuell vermes senen Untergrundstrukturen ermöglicht, woraus wiederum die korrekten, zu- geordneten Fahrbahnmarkierungsdaten abgeleitet werden können. Der Ver gleich der Untergrundstrukturen entspricht also im Wesentlichen einer Lokali sierung des Kraftfahrzeugs in einer Untergrundkarte der Kartierungsdaten bank, in der auch enthalten ist, wo Fahrbahnmarkierung vorliegen. Bei der Fahrt auf dem Untergrund, insbesondere also einer Fahrbahn, sensiert der Bodenradarsensor mithin die Untergrundstruktur und vergleicht die aktu elle Untergrundstruktur, welche als Kartenausschnitt verstanden werden kann, mit den in der Kartierungsdatenbank gespeicherten Untergrundstrukturen, die als Gesamtkarte verstanden werden können. Durch den Abgleich der aktuell mit Bodenradar sensierten Untergrundstruktur und der im System gespeicher ten Untergrundstruktur kann eine, beispielsweise durch Schnee, verdeckte Fahrbahnmarkierung dennoch erkannt werden.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Untergrundstruktur mit den Jahren oder durch Wettereinflüsse nicht oder kaum verändert, sodass eine robust detektierbare Referenz gegeben ist, welche optisch nicht detektierbare Fahrbahnmarkierungen liefert. Mithin werden Fahrbahnmarkierungen indirekt durch den Abgleich mit der Kartierungsdatenbank detektiert. Auf diese Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren sicheres Fahren bei verdeckten Fahrbahnmarkierungen durch Schnee, Verschmutzung, Alte rung und dergleichen. Die Untergrundstruktur stellt eine zuverlässige Karte für ein „Matching“ dar. Auch beim automatisierten Fahren erlaubt diese Lösung eine zuverlässigere Fahrt bei verdeckten Fahrbahnmarkierungen. Während optische Sensoren bei verdeckten Fahrbahnmarkierungen keine Fahrbahn markierungsdaten ermitteln können, ermöglicht die Bodenradartechnologie die Penetration der verdeckenden Schicht, beispielsweise Schnee oder Ver schmutzung, und ermöglicht die Ermittlung der Fahrbahnmarkierungsdaten trotz dieser Verdeckung. Mithin können trotz Verdeckung der Fahrbahnmar kierungen auf die Fahrbahnmarkierungen bezogene Funktionen, insbeson dere Fahrerassistenzfunktionen, durchgeführt werden. Trotz optisch nicht er kennbarer Fahrbahnmarkierungen kann beispielsweise eine Visualisierung von Fahrbahnmarkierungen für den Fahrer erfolgen, ein Fahrer kann beim Verlassen der aktuell befahrenen Fahrspur gewarnt werden, automatische Spurwechsel können trotz Verdeckung der Fahrbahnmarkierungen durchge führt werden, es kann eine korrekte Zuordnung von detektierten Objekten zu Fahrspuren erfolgen, um kritische Szenarien rechtzeitig zu erkennen und Kol lisionen zu vermeiden, diverse Trajektorien können ohne direkte optische Sen- sierung der Fahrbahnmarkierungen korrekt berechnet werden, das Kraftfahr zeug bzw. andere detektierte Verkehrsteilnehmer können in der Fahrspur trotz Verdeckung der Fahrbahnmarkierungen lokalisiert werden, das Kraftfahrzeug kann automatisch in die Fahrspur gesteuert werden und dergleichen. In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der Bodenra darsensor eine Eindringtiefe von wenigstens 0,5 m aufweisen. Beispielsweise ist es denkbar, wenigstens 20, beispielsweise 25, unterschiedliche Tiefen schichten bei der Auswertung zu betrachten. Auf diese Weise wird eine hinrei chende Informationsmenge, die die Untergrundstrukturen beschreibt, gene- riert. Ferner kann der Bodenradarsensor mit einer Trägerfrequenz zwischen 1 MHz und 1 GHz und/oder mit einer Frequenzbandbreite von wenigstens 250 MHz, insbesondere wenigstens 500 MHz, betrieben werden. Um eine be stimmte Eindringtiefe im Untergrund zu schaffen, muss ein bestimmter Fre quenzbereich verwendet werden. So bieten Bodenradarsensoren im Bereich von 1 MHz bis 1 GHz Trägerfrequenz die Möglichkeit, die Durchdringung des Untergrunds zu ermöglichen. Dazu wird bevorzugt eine bestimmte Frequenz bandbreite verwendet, die eine gewünschte Abstandsauflösung ermöglicht. Ist die Eindringtiefe gering, so kann eine höhere Frequenzbandbreite, beispiels- weise 500 MHz, verwendet werden, um abstandsauflösend die Schichten (in geringen Abständen, beispielsweise ungefähr 20 cm) des Untergrunds zu ana lysieren. In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer Abstandsauflösung im Bereich von weniger als 2 cm der Untergrund in Schichten mit Abständen von 2 cm bis zur Eindring- tiefe von 0,5 m abgetastet wird, das bedeutet, 25 Schichten unterhalb der Fahrbahn werden abgetastet, was eine hochauflösende Kartierung des Unter grunds ermöglicht.

Der Bodenradarsensor kann zur Aufnahme der Radardaten als Pulsradar oder als Dauerstrichradar betrieben werden. Allgemein kann gesagt werden, dass der Bodenradarsensor monostatisch agieren sollte, das bedeutet, mit einer gemeinsamen Antennenanordnung die Radarsignale sendet und empfängt. Heutige bekannte Bodenradarsensoren, die mithin einfach verfügbar sind, ba sieren klassischerweise auf der Pulstechnik, wobei wenigstens ein Sendean- tennenelement der Antennenanordnung des Bodenradarsensors eine Reihe von Radarpulsen aussendet, wobei wenigstens ein Empfangsantennenele ment der Antennenanordnung des Bodenradarsensors die reflektierten Radar pulse aus dem Untergrund detektiert. Die Zeit zwischen dem Senden und dem Empfangen ermöglicht die Distanzmessung bzw. Lokalisierung der einzelnen Reflexionen. Dabei wird die Pulsradar-Technik besonders häufig verwendet, da die Dopplermessung (Bewegungsgeschwindigkeit detektierter Objekte) in der Analyse des Untergrunds keine Rolle spielt.

Demgegenüber bietet die Nutzung der Dauerstrichradar-Technik (FMCW- Frequency Modulated Continuous Wave) die Möglichkeit, eine Frequenz spektralanalyse vorzunehmen, um zusätzliche Information aus dem Frequenz spektrum zu generieren. Mit anderen Worten kann eine zweckmäßige Weiter bildung der vorliegenden Erfindung vorsehen, dass bei einem Betrieb als Dau erstrichradar eine Frequenzspektralanalyse durchgeführt wird, insbesondere zur Detektion und Beseitigung von Mehrdeutigkeiten. So können unterschied liche Ziele leichter unterschieden werden.

Mit besonderem Vorteil kann vorgesehen sein, dass, insbesondere bei senk- recht zur Fahrtrichtung ausgerichtetem Bodenradarsensor, der Bodenradar sensor als Radar mit synthetischer Apertur betrieben wird. Mithin kann die üb licherweise gegebene Orthogonalität (90°) zwischen der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs und der Abstrahlrichtung des Bodenradarsensors (nach vorne bzw. nach unten) die Verwendung des hochauflösenden SAR- Radarkonzepts (Synthetic aperture radar) erlauben, um die Winkelauflösungs performance in der Analyse des Untergrunds massiv zu steigern. Das Prinzip der synthetischen Apertur besteht darin, die Momentaufnahme einer großen Antennenanordnung durch viele Aufnahmen einer kleinen, bewegten Anten nenanordnung zu ersetzen. Denn im Verlauf dieser Bewegung wird jedes Re- flexionsobjekt im Zielgebiet unter veränderlichem Blickwinkel angestrahlt und entsprechend aufgenommen. Ist der Weg der Antennenanordnung hinrei chend genau bekannt und die Szenerie, was beim Untergrund der Fall ist, un beweglich, kann aus Intensität und Phasenlage der empfangenen Radarsig nale die Apertur einer größeren Antennenanordnung synthetisiert und so eine hohe Ortsauflösung in Bewegungsrichtung der Antennenanordnung erzielt werden.

In einerweiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Er findung ist vorgesehen, dass in der Kartierungsdatenbank auch eine absolute, insbesondere geodätische, und/oder auf eine digitale Karte bezogene Positi onsinformation den einander zugeordneten Untergrunddaten und Fahrbahn markierungsdaten zugeordnet ist. Dies erlaubt es, das eigene Kraftfahrzeug innerhalb der Kartierungsdatenbank zunächst wenigstens grob zu lokalisieren, um ein in Echtzeit durchführbares, robustes Matching der Untergrundstruktu- ren vornehmen zu können. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass aufgrund einer aktuellen, insbesondere mit einem Positionssensor, beispiels weise einem GPS-Sensor, des Kraftfahrzeugs ermittelten, Positionsinforma tion des Kraftfahrzeugs die für den Vergleich aus der Datenbank heranzuzie hende Datenmenge auf einen Bereich um die durch die aktuelle Positionsinformation des Kraftfahrzeugs beschriebene Position eingeschränkt wird. Dabei kann es sich bei dem Positionssensor insbesondere um einen Sensor eines globalen Navigationssatellitensystems, insbesondere einen GPS-Sensor, handeln. Auf diese Weise werden sozusagen in Frage kom- mende Untergrundstrukturen vorselektiert, um die Menge an durchzuführen den Vergleichen massiv zu reduzieren und somit schneller verlässliche Ergeb nisse zu erhalten. Dabei kann die Größe des Bereichs fest vorgegeben sein, denkbar ist es jedoch auch, die Bereichsgröße in Abhängigkeit eines der Po sitionsinformation zugeordneten Fehlerwerts anzupassen, beispielsweise grö- ßere Bereiche bei einer größeren Unsicherheit der Positionsinformation zu wählen als bei äußerst genau bekannter Positionsinformation.

In diesem Zusammenhang kann es ferner zweckmäßig sein, dass die gege benenfalls eine große Datenmenge darstellende Kartierungsdatenbank kraft- fahrzeugextern gespeichert wird und nur die aktuell benötigten Kartierungsda ten (wenigstens Untergrundstrukturdaten und zugeordnete Fahrbahnmarkie rungsdaten) in das Kraftfahrzeug heruntergeladen werden. Mit anderen Wor ten kann vorgesehen sein, dass bei einer kraftfahrzeugextern gespeicherten Kartierungsdatenbank die den Bereich und/oder eine den Bereich umfassende Region beschreibenden Kartierungsdaten als Lokaldatenbank für den Ver gleich abgerufen werden. Dies kann insbesondere über ein Mobilfunknetz und/oder das Internet erfolgen.

In diesem Zusammenhang sei noch angemerkt, dass es grundsätzlich zweck- mäßig sein kann, eine zentral, beispielsweise auf einer Backendeinrichtung, geführte Kartierungsdatenbank zu verwenden, nachdem dann verschiedene wenigstens hinsichtlich des Bodenradarsensors und der Kamera baugleiche Kraftfahrzeuge allesamt zum Aufbau der Kartierungsdatenbank beitragen kön nen, welche somit einen hohen Abdeckungsgrad und eine hohe Genauigkeit erhält. Insbesondere können für das eigene Kraftfahrzeug dann auch Informa tionen erhalten werden, wenn das eigene Kraftwerkzeug einen Streckenab schnitt bislang selbst noch nicht passiert hat. Bei einer bevorzugt vorgenom menen Abstrahierung der Untergrundstruktur können auch aufgrund von Abweichungen bei Messbedingungen und dergleichen leicht unterschiedliche Daten problemlos zusammengeführt werden.

Auch allgemein ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders vor- teilhaft, wenn zur Ermittlung der Untergrunddaten eine insbesondere die Da tenmenge reduzierende Abstrahierung der durch die Radardaten beschriebe nen Untergrundstruktur vorgenommen wird, insbesondere eine Untergrund karte ermittelt wird. Beispielsweise kann konkret vorgesehen sein, dass nur ein Relevanzkriterium erfüllende Reflexionsobjekte in die Untergrunddaten übernommen werden, wobei das Relevanzkriterium insbesondere eine Min destgröße und/oder eine Mindestreflektivität fordert, und/oder insbesondere übernommenen Reflexionsobjekten durch Klassifizierung eine Objektklasse zugeordnet wird, insbesondere eine Rissklasse und/oder wenigstens eine Ein schlussobjektklasse. Insbesondere der Verlauf von Rissen im Untergrund, die Lage von Lufteinschlüssen im Untergrund und/oder die Lage von sonstigen eingeschlossenen Objekten im Untergrund stellen eine hervorragende Grund lage für eine Untergrundkarte dar, in der Untergrundstrukturen, beschrieben insbesondere durch lokale Untergrundkarten, die aus aktuell aufgenommenen Radardaten hergeleitet wurden, leicht durch Abgleich aufzufinden sind, insbe- sondere bei Beschränkung auf einen Bereich um eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs. Um die Datenmenge weiter zweckmäßig zu reduzieren, kann auch eine Mindestgröße und/oder eine Mindestreflektivität für Reflexionsob jekte, insbesondere also Risse und/oder Einschlüsse, gefordert werden. Die Fahrbahnmarkierungsdaten können, unabhängig davon, ob sie mittels der Kamera oder aus der Kartierungsdatenbank bestimmt wurden, wie im Stand der Technik grundsätzlich bekannt eingesetzt werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass die aktuellen Fahrbahnmarkierungsdaten zur Ermittlung einer Fahrspurbreite und/oder einer Fahrbahnbreite und/oder einer Spuranzahl und/oder einer Spurzuordnung des eigenen Kraftfahrzeugs und/oder wenigs tens eines weiteren Verkehrsteilnehmers ausgewertet werden. Ferner können die Fahrbahnmarkierungsdaten durch und/oder für wenigstens ein Fahrzeug system ausgewertet werden, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem und/o der ein zur wenigstens teilweise automatischen Führung ausgebildetes Fahrzeugsystem. Entsprechende Beispiele wurden hinsichtlich der Vorteile der vorliegenden Erfindung bereits genauer dargelegt.

Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahr zeug, aufweisend eine Kamera, wenigstens einen Bodenradarsensor und eine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtete Steuerein richtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfah rens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können. Insbesondere kann die Steuereinrichtung ein Steuergerät sein, insbe sondere ein wenigstens einem Fahrzeugsystem, beispielsweise Fahrerassis tenzsystem, zugeordnetes Steuergerät. Bei dem Steuergerät kann es sich ins besondere um ein sogenanntes Steuergerät eines zentralen Fahrerassistenz systems handeln, in dem die Funktionen mehrerer Fahrerassistenzsysteme vereinigt sind. Die Steuereinrichtung kann wenigstens einen Prozessor, der zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Funktionsein heiten realisiert, und/oder ein Speichermittel, insbesondere für die Kartie rungsdatenbank und/oder die Lokaldatenbank, aufweisen. Ferner ist der Be griff der Kamera im Rahmen der vorliegenden Erfindung weit als bildgebender optischer Sensor zu verstehen, so dass insbesondere auch bildgebende Li darsensoren als Kamera eingesetzt werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs auf einem befahrenen Untergrund,

Fig. 2 eine Prinzipskizze zur Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 3 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs. Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 , welches einen Untergrund 2, hier auf einer Fahrbahn 3, befährt. Das Kraft fahrzeug befindet sich dabei innerhalb einer durch Fahrbahnmarkierungen 4 markierten Fahrspur. Zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen 4 weist das Kraftfahrzeug 1 als bildgebende optische Sensoreinrichtung eine auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs gerichtete Kamera 5 auf, die beispielsweise hinter einer Windschutzscheibe 6 des Kraftfahrzeugs 1 verbaut sein kann.

Im vorliegenden Fall ist zumindest eine der Fahrbahnmarkierungen 4 durch eine Schicht 7, beispielsweise eine Schneeschicht, eine Schmutzschicht o- der Laub, bedeckt, sodass sie in den Bilddaten der Kamera 5 nicht detektiert werden kann.

Für einen solchen Fall weist das Kraftfahrzeug 1 nun ferner im vorliegenden Fall zwei Bodenradarsensoren 8 auf, deren Erfassungsbereiche 9 senkrecht nach unten gerichtet sind. Jeder der Bodenradarsensoren 8 wird dabei mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 1 MHz bis 1 GHz bei einer Frequenz bandbreite von 500 MHz derart betrieben, dass eine Eindringtiefe von 0,5 m gegeben ist. Aufgrund der hohen Frequenzbandbreite ist zudem eine hohe Abstandsauflösung, insbesondere von weniger als 2 cm, gegeben. Nachdem die Bodenradarsensoren 8 nach unten und damit senkrecht zur Bewegungs richtung des Kraftfahrzeugs 1 , üblicherweise nach vorne, in jedem Fall aber horizontal, ausgerichtet sind, wird zur Erhöhung der Winkelauflösung auch das Prinzip der synthetischen Apertur verwendet, das bedeutet, aufeinander- folgend aufgenommene Radarsignale eines Reflexionsobjekts können zur Erzeugung einer vergrößerten virtuellen Apertur gemeinsam betrachtet wer den.

Vorliegend kann bei einer Eindringtiefe von 0,5 m eine Aufteilung in 50 Schichten von 2 cm vorgenommen werden, in denen der Untergrund 2 kar tiert werden kann, angedeutet durch die gestrichelten Kartierungsbereiche 10. Durch Abstrahierung von Reflexionsobjekten und Klassifizierung von Re flexionsobjekten, die ein Relevanzkriterium, insbesondere eine Mindestgröße und/oder eine Mindestreflektivität, aufweisen, können die Radardaten der Bodenradarsensoren 8 zu Untergrunddaten, die die Untergrundstruktur des Untergrunds 2 beschreiben, ausgewertet werden. Somit entsteht letztlich eine aktuell aufgenommene, lokale Untergrundkarte.

Die Bodenradarsensoren 8 können als Pulsradar oder auch als Dauer strichradar betrieben werden. Die Verwendung von Pulsradaren ist für Bo denradarsensoren 8 üblich und nutzt die Tatsache aus, dass keine Doppler information zur Geschwindigkeit benötigt wird. Allerdings ermöglicht die Ver wendung der Dauerstrichradar-Technik eine Frequenzspektralanalyse, die Mehrdeutigkeiten auflösen und gegebenenfalls weitere Informationen liefern kann.

Die Untergrundstrukturdaten können in dem Kraftfahrzeug 1 nun zur Ermitt lung des Vorhandenseins und der relativen Position der Fahrbahnmarkierun gen 4 verwendet werden, entweder zur Plausibilisierung und/oder Erhöhung der Robustheit bei ohnehin optisch erkennbaren Fahrbahnmarkierungen 4, oder aber zur Bestimmung des Vorhandenseins und der Position der Fahr bahnmarkierungen 4 selbst dann, wenn diese optisch nicht erkennbar sind, beispielsweise aufgrund der Schicht 7.

Flierzu wird auf eine innerhalb des Kraftfahrzeugs 1 oder kraftfahrzeugextern gespeicherte Kartierungsdatenbank zugegriffen, die einander zugeordnete Untergrundstrukturdaten und Fahrbahnmarkierungsdaten mit jeweils zuge ordneten Positionsinformationen, hier geodätischen Positionen, enthält. Mit anderen Worten enthält die Kartierungsdatenbank im Wesentlichen eine weiträumig abdeckende Untergrundkarte als Gesamtkarte. Wird nun auf grund einer mittels eines Positionssensors 11 des Kraftfahrzeugs 1 bestimm ten Positionsinformation des Kraftfahrzeugs 1 ein relevanter örtlicher Bereich aus der Kartierungsdatenbank ausgewählt, was aufgrund der dortigen Positi onsinformationen möglich ist, kann die aktuell vermessene Untergrundstruk tur, insbesondere also die erwähnte lokale Untergrundkarte als Kartenaus schnitt, mit den Untergrundstrukturen des Bereichs, also der größeren Unter grundkarte, abgeglichen werden, sodass das Kraftfahrzeug 1 innerhalb der größeren Untergrundkarte lokalisiert werden kann und sich die korrekten Fahrbahnmarkierungsdaten als die ergeben, die der übereinstimmenden Un tergrundstruktur zugeordnet sind. Hierbei können selbstverständlich auch seitliche Verschiebungen berücksichtigt werden.

Die Kartierungsdatenbank kann dabei durch das Kraftfahrzeug 1 bzw. hin sichtlich der Kamera 5 und den Bodenradarsensoren 8 baugleiche Kraftfahr zeuge bei einem vorherigen Befahren der Fahrbahn 3 ermittelt worden sein, wobei zu diesem Zeitpunkt die Fahrbahnmarkierungen 4 optisch detektierbar waren. Insbesondere kann eine Flotte von Kraftfahrzeugen zur Erzeugung der Kartierungsdatenbank eingesetzt werden, welche dann auf einer exter nen Backendeinrichtung zusammengestellt werden kann, wobei Kartierungs daten einer zumindest den Bereich umfassenden Region als Lokaldatenbank in das Kraftfahrzeug 1 übertragen werden können. Aufgrund der Abstrahie- rung der Untergrundstrukturen sowie der Beschränkung auf eine Umgebung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs ist eine geringe Datenmenge gege ben.

Fig. 2 erläutert das der Erfindung zugrundeliegende Konzept in einem einfa chen Schaubild. Die Kartierungsdatenbank 12 wird bereitgestellt, sodass in einem Schritt 13 ein Abgleich mit aktuellen Untergrunddaten 14, insbeson dere der lokalen Untergrundkarte, eine übereinstimmende Untergrundstruk tur aus der Kartierungsdatenbank 12 aufgefunden werden kann. Aus dieser folgen dann die korrekten, zugeordneten aktuellen Fahrbahnmarkierungsda ten 15.

Die Fahrbahnmarkierungsdaten 15 können, wie grundsätzlich bekannt, wei ter ausgewertet werden, beispielsweise um eine Fahrspurbreite, eine Fahr bahnbreite, eine Spuranzahl und/oder wenigstens eine Spurzuordnung be stimmen zu können. Entsprechende Informationen können beispielsweise durch entsprechende Fahrzeugsysteme ausgewertet werden, insbesondere Fahrerassistenzsysteme und/oder zur wenigstens teilweise automatischen Führung des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildete Fahrzeugsysteme. Fig. 3 zeigt diesbezüglich eine funktionale Prinzipskizze des erfindungsge mäßen Kraftfahrzeugs 1. Neben der Kamera 5, den Bodenradarsensoren 8 und dem Positionssensor 11 weist das Kraftfahrzeug 1 eine als Steuergerät 16 ausgebildete Steuereinrichtung 17 auf, die zur Durchführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, insbesondere also zum Abgleich von aktuell bestimmten Untergrunddaten 14 mit Untergrundstrukturen in der Kartierungsdatenbank 12, um insbesondere auch bei nicht optisch durch die Kamera 5 detektierbaren Fahrbahnmarkierungen 4 entsprechende Fahr bahnmarkierungsdaten 15 bestimmen zu können. Die Fahrbahnmarkierungs- daten können dann weiteren Fahrzeugsystemen 18, insbesondere wenigs tens einem Fahrerassistenzsystem 19 und/oder wenigstens einem zur voll ständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildeten Fahr zeugsystem 20, bereitgestellt werden.