DE102016208239A1 - Method for determining dynamic 3D map data, method for determining analysis data, device, computer program and computer program product - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten werden Positionsdaten eines Fahrzeuges bereitgestellt, die repräsentativ sind für eine Position des Fahrzeuges. Umgebungsdaten des Fahrzeuges werden bereitgestellt, die repräsentativ sind für mittels Fahrzeugsensoren des Fahrzeuges ermittelte Umgebungsinformationen. Eine statische Karte wird bereitgestellt. Abhängig von den Positionsdaten, den Umgebungsdaten und der statischen Karte werden die dynamischen 3D-Kartendaten ermittelt.In a method for determining 3D dynamic map data, position data of a vehicle representative of a position of the vehicle are provided. Environmental data of the vehicle is provided that is representative of environmental information determined by vehicle sensors of the vehicle. A static map is provided. Depending on the position data, the environment data and the static map, the dynamic 3D map data are determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ermitteln von Analysedaten. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten und/oder zum Ermitteln von Analysedaten. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for determining dynamic 3D map data. The invention further relates to a method for determining analysis data. The invention further relates to a device for determining dynamic 3D map data and / or for determining analysis data. The invention further relates to a computer program and a computer program product.
Moderne Fahrzeuge weisen sehr viele Sensoren auf, die vor allem für Sicherheitsfunktionen und Fahrerassistenzsysteme genutzt werden. Modern vehicles have a large number of sensors, which are mainly used for safety functions and driver assistance systems.
Die
Die
Die
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, dazu beizutragen, von Fahrzeugsensorik erfasste Informationen vielseitig zu nutzen.The object underlying the invention is to contribute to making versatile use of information gathered by vehicle sensors.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt aus durch ein Verfahren zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten. Bei dem Verfahren werden Positionsdaten eines Fahrzeuges bereitgestellt, die repräsentativ sind für eine Position des Fahrzeuges. Es werden Umgebungsdaten des Fahrzeuges bereitgestellt, die repräsentativ sind für mittels Fahrzeugsensoren des Fahrzeuges ermittelte Umgebungsinformationen. Eine statische Karte wird bereitgestellt. Abhängig von den Positionsdaten, den Umgebungsdaten und der statischen Karte werden die dynamischen 3D-Kartendaten ermittelt.The invention is characterized according to a first aspect by a method for determining dynamic 3D map data. The method provides positional data of a vehicle representative of a position of the vehicle. Environmental data of the vehicle is provided that is representative of environmental information determined by vehicle sensors of the vehicle. A static map is provided. Depending on the position data, the environment data and the static map, the dynamic 3D map data are determined.
Die Positionsdaten können zusätzlich eine Zeitinformation und eine Richtungsinformation aufweisen, also insbesondere eine Information darüber, zu welcher Zeit die Position des Fahrzeuges ermittelt wurde und eine Information darüber, in welcher Richtung das Fahrzeug unterwegs ist.The position data may additionally comprise time information and direction information, that is to say in particular information about the time at which the position of the vehicle was determined and information about the direction in which the vehicle is traveling.
Die Umgebungsdaten umfassen beispielsweise 2D-Bilddaten einer Einzelkamera, 3D-Bilddaten einer Stereokamera und/oder abstrakte 3D-Bilddaten eines Radar- und/oder Lidar-Sensors. Die Bilddaten können zusätzlich eine Zeitinformation umfassen, also insbesondere eine Information darüber, zu welcher Zeit die Bilddaten erfasst wurden.The environmental data include, for example, 2D image data of a single camera, 3D image data of a stereo camera and / or abstract 3D image data of a radar and / or lidar sensor. The image data may additionally comprise time information, that is to say in particular information about the time at which the image data was acquired.
Insbesondere werden Positionsdaten und Umgebungsdaten mehrerer Fahrzeuge bereitgestellt zum Ermitteln der dynamischen 3D-Kartendaten.In particular, position data and environment data of a plurality of vehicles are provided for determining the dynamic 3D map data.
Mittels der dynamischen 3D-Kartendaten kann beispielsweise eine dynamische 3D-Karte erzeugt werden und/oder visualisiert werden. Des Weiteren kann mittels der dynamischen 3D-Kartendaten ein dynamisches Video aus einer vorgegebenen Position widergegeben werden, ähnlich einer Webcam. Die dynamischen 3D-Kartendaten sind somit insbesondere repräsentativ für ein 3D-Modell. Somit werden die von Fahrzeugsensorik erfassten Informationen vielseitig genutzt.By means of the dynamic 3D map data, for example, a dynamic 3D map can be generated and / or visualized. Furthermore, by means of the dynamic 3D map data, a dynamic video can be reproduced from a predetermined position, similar to a webcam. The dynamic 3D map data are therefore particularly representative of a 3D model. Thus, the information collected by vehicle sensors information is used in many ways.
Gemäß einer optionalen Ausgestaltung werden die Positionsdaten und die Umgebungsdaten auf Plausibilität überprüft, und abhängig von der Überprüfung, werden die dynamischen 3D-Kartendaten ermittelt.According to an optional embodiment, the position data and the environment data are checked for plausibility, and depending on the check, the dynamic 3D map data are determined.
Somit werden nur Daten verwendet, die ein vorgegebenes Plausibilitätskriterium erfüllen. Hierdurch steigt die Qualität der dynamischen 3D-Kartendaten.Thus, only data are used that meet a given plausibility criterion. This increases the quality of dynamic 3D map data.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird eine Position und/oder Richtung der Umgebungsdaten abhängig von den Positionsdaten, den Umgebungsdaten und der statischen Karte ermittelt zur Ermittlung der dynamischen 3D-Kartendaten.According to a further optional embodiment, a position and / or direction of the environmental data is determined as a function of the position data, the environmental data and the static map for determining the dynamic 3D map data.
Somit kann eine genauere 3D-Karte erstellt werden. Optional können zusätzlich ältere dynamische 3D-Kartendaten zur Ermittlung der Position und/oder Richtung der Umgebungsdaten genutzt werden.Thus, a more accurate 3D map can be created. Optionally, additional older dynamic 3D map data can be used to determine the position and / or direction of the environment data.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird eine Anonymisierung der Umgebungsdaten durchgeführt und abhängig von den anonymisierten Umgebungsdaten werden die dynamischen 3D-Kartendaten ermittelt.According to a further optional embodiment, anonymization of the environmental data is performed, and depending on the anonymized environmental data, the dynamic 3D map data are determined.
Hierdurch wird ermöglicht, beispielsweise Nummernschilder und/oder Gesichter unkenntlich zu machen, so dass die Daten in vielen verschiedenen Anwendungen verwendet werden können.This makes it possible, for example, to make license plates and / or faces unrecognizable, so that the data can be used in many different applications.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung werden die dynamischen 3D-Kartendaten und/oder die Umgebungsdaten auf vorgegebene Verkehrseinflüsse analysiert und abhängig von der Analyse werden die dynamischen 3D-Kartendaten neu ermittelt.According to a further optional embodiment, the dynamic 3D map data and / or the surrounding data are analyzed for predetermined traffic influences and, depending on the analysis, the dynamic 3D map data are newly determined.
Die vorgegebenen Verkehrseinflüsse umfassen beispielsweise einen Stau, ein Stauende, eine Baustelle, einen Unfall, eine Gefahrenstelle, ein Verkehrsumfeld und/oder einen Verkehrsteilnehmer, wie PKW, Fahrrad, LKW und/oder eine Wetterinformation, wie Regen, Glatteis, Nebel und Ähnliches. The predetermined traffic influences include, for example, a traffic jam, a jam end, a construction site, an accident, a danger spot, a traffic environment and / or a road user, such as a car, bicycle, truck and / or weather information, such as rain, ice, fog and the like.
Die Analysedaten können beispielsweise dazu genutzt werden, in den dynamischen 3D-Kartendaten die ermittelten Verkehrseinflüsse anzuzeigen bzw. zu kennzeichnen.The analysis data can be used, for example, to display or mark the determined traffic influences in the dynamic 3D map data.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem weiteren Aspekt aus durch ein Verfahren zum Ermitteln von Analysedaten. Bei dem Verfahren werden Positionsdaten eines Fahrzeuges bereitgestellt, die repräsentativ sind für eine Position des Fahrzeuges. Umgebungsdaten des Fahrzeuges werden bereitgestellt, die repräsentativ sind für mittels Fahrzeugsensoren des Fahrzeuges ermittelte Umgebungsinformationen. Abhängig von den Positionsdaten und den Umgebungsdaten werden die Umgebungsdaten auf vorgegebene Verkehrseinflüsse analysiert. Es werden Analysedaten ermittelt, die eine Information der Analyse der Verkehrseinflüsse umfassen.The invention is characterized according to a further aspect by a method for determining analysis data. The method provides positional data of a vehicle representative of a position of the vehicle. Environmental data of the vehicle is provided that is representative of environmental information determined by vehicle sensors of the vehicle. Depending on the position data and the environmental data, the environmental data are analyzed for given traffic influences. Analysis data is determined, which includes information of the analysis of the traffic influences.
Die Positionsdaten, die Umgebungsdaten und die vorgegebenen Verkehrseinflüsse entsprechen insbesondere den Positionsdaten, den Umgebungsdaten und den vorgegebenen Verkehrseinflüssen, die im Verfahren gemäß dem ersten Aspekt beschrieben wurden. Insbesondere werden Positionsdaten und Umgebungsdaten mehrerer Fahrzeuge bereitgestellt zum Ermitteln der Analysedaten.The position data, the environment data and the predetermined traffic influences correspond in particular to the position data, the environment data and the predetermined traffic influences which were described in the method according to the first aspect. In particular, position data and environment data of a plurality of vehicles are provided for determining the analysis data.
Die Analysedaten können beispielsweise dazu genutzt werden, in einer 3D-Karte die ermittelten Verkehrseinflüsse anzuzeigen bzw. zu kennzeichnen. Alternativ oder zusätzlich können die Analysedaten für weitere Verkehrsdienste bereitgestellt werden. Somit werden die von Fahrzeugsensorik erfassten Informationen vielseitig genutzt.The analysis data can be used, for example, to display or mark the determined traffic influences in a 3D map. Alternatively or additionally, the analysis data may be provided for other traffic services. Thus, the information collected by vehicle sensors information is used in many ways.
Gemäß einer optionalen Ausgestaltung wird das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchgeführt. Die dynamischen 3D-Kartendaten werden auf vorgegebene Verkehrseinflüsse analysiert. Die Analysedaten werden ermittelt, die eine Information der Analyse der Verkehrseinflüsse umfassen. According to an optional embodiment, the method according to the first aspect is performed. The dynamic 3D map data is analyzed for given traffic influences. The analysis data is determined, which includes information of the analysis of the traffic influences.
Da die Analysedaten dazu genutzt werden können, in den dynamischen 3D-Kartendaten die ermittelten Verkehrseinflüsse anzuzeigen bzw. zu kennzeichnen, ist es besonders vorteilhaft, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt mit dem Verfahren zum Ermitteln von Analysedaten zu kombinieren. Gerade mittels der 3D-Kartendaten können die Verkehrseinflüsse sehr exakt bestimmt werden. Somit ist gerade hiermit eine Kombination des Verfahrens zum Ermitteln von Analysedaten und des Verfahrens zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten besonders vorteilhaft, da beispielsweise die Verkehrseinflüsse zuerst analysiert werden können und anschließend in einer 3D-Karte visualisiert werden können.Since the analysis data can be used to display or mark the determined traffic influences in the dynamic 3D map data, it is particularly advantageous to combine the method according to the first aspect with the method for determining analysis data. Especially by means of the 3D map data, the traffic influences can be determined very accurately. Thus, it is precisely hereby that a combination of the method for determining analysis data and the method for determining dynamic 3D map data is particularly advantageous, since, for example, the traffic influences can be analyzed first and then visualized in a 3D map.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem weiteren Aspekt aus durch eine Vorrichtung zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten und/oder zum Ermitteln von Analysedaten, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, das Verfahren zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten und/oder das Verfahren zum Ermitteln von Analysedaten auszuführen.According to a further aspect, the invention is characterized by a device for determining dynamic 3D map data and / or for determining analysis data, wherein the device is designed to determine the method for determining dynamic 3D map data and / or the method for determining to execute analysis data.
Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, das Verfahren zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten und/oder das Verfahren zum Ermitteln von Analysedaten durchzuführen. According to a further aspect, the invention is characterized by a computer program, wherein the computer program is designed to carry out the method for determining dynamic 3D map data and / or the method for determining analysis data.
Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogrammprodukt, das einen ausführbaren Programmcode umfasst, wobei der Programmcode bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung das Verfahren zum Ermitteln von dynamischen 3D-Kartendaten und/oder das Verfahren zum Ermitteln von Analysedaten ausführt. According to a further aspect, the invention is characterized by a computer program product comprising executable program code, wherein the program code executes the method for determining dynamic 3D map data and / or the method for determining analysis data when executed by a data processing device.
Das Computerprogrammprodukt umfasst insbesondere ein von der Datenverarbeitungsvorrichtung lesbares Medium, auf dem der Programmcode gespeichert ist. In particular, the computer program product comprises a medium which can be read by the data processing device and on which the program code is stored.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. Show it:
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals.
Die
Das Fahrzeug
Die Positionsrecheneinheit
Der Positionsbestimmungssensor
Das Fahrzeug
Das Fahrzeug
Die Umgebungsdaten umfassen somit beispielsweise 2D-Bilddaten einer Einzelkamera, 3D-Bilddaten einer Stereokamera und/oder abstrakte 3D-Bilddaten eines Radar- und/oder Lidarsensors. Die Umgebungsdaten können zusätzlich eine Zeitinformation umfassen, also insbesondere eine Information darüber, zu welcher Zeit die Umgebungsdaten erfasst wurden. Zusätzlich können die Umgebungsdaten eine Information des Regensensors oder einen Temperaturwert des Temperatursensors umfassen.The environmental data thus include, for example, 2D image data of a single camera, 3D image data of a stereo camera and / or abstract 3D image data of a radar and / or Lidarsensors. The environment data may additionally comprise time information, that is to say in particular information about the time at which the environment data was acquired. In addition, the environmental data may include information of the rain sensor or a temperature value of the temperature sensor.
Die Steuereinheit
Des Weiteren kann die Kommunikationseinheit
Die Kommunikationseinheit
Das Programm wird in einem Schritt S1 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können. The program is started in a step S1 in which variables can be initialized if necessary.
In einem Schritt S3 werden die Positionsdaten des Fahrzeuges
Insbesondere werden Positionsdaten und Umgebungsdaten von mehreren Fahrzeugen bereitgestellt. Zusätzlich können auch Umgebungsdaten und Positionsdaten von fest installierten Webcams, wie Straßenwebcams oder Webcams von Gebäuden bereitgestellt werden. In particular, position data and environment data are provided by a plurality of vehicles. In addition, environmental data and position data can be provided by permanently installed webcams, such as street webcams or webcams of buildings.
In einem Schritt S7 wird eine statische Karte bereitgestellt. Die statische Karte wird beispielsweise von einer Datenbank des Backends
In einem Schritt S9 werden abhängig von den Positionsdaten, den Umgebungsdaten und der statischen Karte die dynamischen 3D-Kartendaten ermittelt.In a step S9, the dynamic 3D map data is determined depending on the position data, the environment data and the static map.
In einem Schritt S11 wird das Programm beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S1 gestartet werden. Alternativ kann das Programm in dem Schritt S3 fortgesetzt werden.In a step S11, the program is ended and may again be in the step S1 are started. Alternatively, the program may be continued in step S3.
Die dynamischen 3D-Kartendaten können anschließend beispielsweise wieder an das Fahrzeug
Vor dem Schritt S31 werden die Schritte S1 bis S5 des in
In dem Schritt S31 werden die Positionsdaten und die Umgebungsdaten auf Plausibilität überprüft. Falls die Plausibilisierung negativ ausfällt, so werden die Positionsdaten und die Umgebungsdaten verworfen. Falls sie positiv ausfällt, so wird das Programm in einem Schritt S33 fortgesetzt. In step S31, the position data and the environment data are checked for plausibility. If the plausibility check is negative, the position data and the environment data are discarded. If it is positive, the program is continued in a step S33.
In dem Schritt S33 werden abhängig von den Positionsdaten und den Umgebungsdaten die Umgebungsdaten auf vorgegebene Verkehrseinflüsse analysiert. In step S33, depending on the position data and the environment data, the environment data is analyzed for predetermined traffic influences.
In einem Schritt S35 werden Analysedaten ermittelt, die eine Information der Analyse der Verkehrseinflüsse umfassen. Wird das Verfahren getrennt von dem Verfahren der
Die
Vor dem Schritt S43 wird also insbesondere der Schritt S5 oder der Schritt S35 ausgeführt.In particular, step S5 or step S35 is executed before step S43.
In dem Schritt S43 wird eine Position und/oder Richtung der Umgebungsdaten ermittelt zur Ermittlung der dynamischen 3D-Kartendaten. Hierzu wird insbesondere in einem Schritt S41, der zu einem beliebigen Zeitpunkt vor dem Schritt S43 durchgeführt werden kann, eine statische Karte bereitgestellt und abhängig von den Positionsdaten, den Umgebungsdaten und der statischen Karte wird die Position und/oder Richtung der Umgebungsdaten ermittelt. Weiterhin können, falls schon ältere dynamische 3D-Kartendaten zur Verfügung stehen, die Position und/oder Richtung abhängig von den älteren dynamischen 3D-Kartendaten ermittelt werden.In step S43, a position and / or direction of the environment data is determined to determine the dynamic 3D map data. For this purpose, in particular in a step S41, which can be performed at any time prior to step S43, a static map is provided and depending on the position data, the environmental data and the static map, the position and / or direction of the environmental data is determined. Furthermore, if older dynamic 3D map data are already available, the position and / or direction can be determined depending on the older dynamic 3D map data.
Die ermittelte Position und/oder Richtung und die Umgebungsdaten können beispielsweise auch für andere Anwendungen bereitgestellt werden.The determined position and / or direction and the environment data can also be provided for other applications, for example.
In einem Schritt S45 wird eine Anonymisierung der Umgebungsdaten durchgeführt. Die Umgebungsdaten werden also insbesondere auf Gesichter und/oder Nummernschilder überprüft und diese Gesichter und/oder Nummernschilder unkenntlich gemacht. Weiterhin kann in diesem Schritt eine Datenreduzierung durchgeführt werden.In step S45, anonymization of the environment data is performed. The environmental data are thus checked in particular on faces and / or license plates and these faces and / or license plates made unrecognizable. Furthermore, a data reduction can be performed in this step.
Die anonymisierten Umgebungsdaten können beispielsweise auch für andere Anwendungen bereitgestellt werden.The anonymized environment data may also be provided for other applications, for example.
In einem Schritt
Des Weiteren können optional in diesem Schritt mittels der dynamischen 3D-Kartendaten die Analysedaten ermittelt werden, die eine Information der Analyse der Verkehrseinflüsse umfassen.Furthermore, optionally in this step, by means of the dynamic 3D map data, the analysis data can be determined, which includes information of the analysis of the traffic influences.
Anschließend können die Analysedaten bereitgestellt werden für andere Anwendungen. Das Programm kann nun beendet werden oder alternativ in dem Schritt S49 fortgesetzt werden.Then the analysis data can be provided for other applications. The program can now be terminated or alternatively continued in step S49.
In dem Schritt S49 wird mittels der dynamischen 3D-Kartendaten eine 3D-Karte erstellt und beispielsweise in der Anzeige
Die 3D-Karte umfasst beispielsweise dynamische Inhalte aus den Umgebungsdaten und statische Inhalte aus der statischen Karte. For example, the 3D map includes dynamic content from the environmental data and static content from the static map.
Die dynamischen Inhalte der Umgebungsdaten können beispielsweise Zeitstempel aufweisen, und je nach Alter der dynamischen Inhalte kann wieder ein statischer Inhalt eingeblendet werden. So gibt es Elemente, die relativ lange konstant bleiben, wie beispielsweise Baustellen, Gebäude, Pflanzen und ähnliches. Bei anderen Inhalten kann schneller wieder auf den statischen Inhalt zurückgegriffen werden, wie beispielsweise bei einzelnen Verkehrsteilnehmern oder auch bei einem Stau.For example, the dynamic contents of the environment data may include timestamps, and depending on the age of the dynamic content, static content may be displayed again. So there are elements that remain constant for a relatively long time, such as construction sites, buildings, plants and the like. With other contents, the static content can be used more quickly, for example with individual road users or even with a traffic jam.
Die dynamischen 3D-Kartendaten und/oder die Analysedaten können somit sehr vielseitig verwendet werden, beispielsweise für eine virtuelle Webcam, so lässt sich für eine beliebige Position und Blickrichtung eine virtuelle Webcam erzeugen. Weiterhin lässt sich eine 3D-Karte mit aus Livebildern angereicherten Texturen und Verkehrssituationen erstellen. Weiterhin sind Warnmeldungen und ortsbezogene Nachrichten möglich. Weiterhin können die Daten für hochautomatisiertes Fahren verwendet werden, beispielsweise für eine hochgenaue Positionierung inklusive der Position auf einer Fahrspur. The dynamic 3D map data and / or the analysis data can thus be very versatile used, for example, for a virtual webcam, so can create a virtual webcam for any position and viewing direction. Furthermore, a 3D map can be created with textures and traffic situations enriched with live images. Furthermore, alerts and location-based messages are possible. Furthermore, the data can be used for highly automated driving, for example, for a highly accurate positioning including the position on a lane.
Weiterhin können die Daten für Anwendungen für Endnutzer über Web Angebote im Internet genutzt werden oder über Apps auf mobilen Geräten der Nutzer oder im Fahrzeug
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- WO 2014114751 A1 [0005] WO 2014114751 A1 [0005]
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