DE102016222259A1

DE102016222259A1 - Verfahren und System zum Bereitstellen von Daten für eine erste und zweite Trajektorie

Info

Publication number: DE102016222259A1
Application number: DE102016222259.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Max; Kristian Weiß; Sascha Bauer; Sönke Freter; Björn Richter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: US10983529B2; US20180136666A1; DE102016222259B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten für eine erste Trajektorie (T1) und eine zweite Trajektorie (T2), bei dem Trajektoriendaten der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) erfasst werden. Dabei werden anhand der erfassten Trajektoriendaten Trajektorien-Datenbankdaten für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) erzeugt und die Trajektorien-Datenbankdaten werden nichtflüchtig gespeichert. Anhand der erfassten Trajektoriendaten wird ein Trajektorienvergleich der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) durchgeführt und bei dem Trajektorienvergleich wird anhand der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) zumindest ein gemeinsamer Abschnitt (T_00) bestimmt. Beim Speichern der Trajektorien-Datenbankdaten wird der gemeinsame Abschnitt (T_00) als eine gemeinsame Datenstruktur für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) gespeichert. Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Bereitstellen von Daten für eine erste Trajektorie (T1) und eine zweite Trajektorie (T2) mit einer Trajektorien-Erfassungseinheit (1), durch welche Trajektoriendaten der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) erfassbar sind, einer Recheneinheit (2), durch die anhand der erfassten Trajektoriendaten Trajektorien-Datenbankdaten für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) erzeugbar sind, und einer Speichereinheit (5), durch welche die Trajektorien-Datenbankdaten nichtflüchtig speicherbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten für eine erste und zweite Trajektorie, bei dem Trajektoriendaten der ersten und der zweiten Trajektorie erfasst werden. Anhand der erfassten Trajektoriendaten werden Trajektorien-Datenbankdaten für die erste und die zweite Trajektorie erzeugt und die Trajektorien-Datenbankdaten werden nichtflüchtig gespeichert. Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Bereitstellen von Daten für eine erste und eine zweite Trajektorie, mit einer Trajektorien-Erfassungseinheit, durch welche Trajektoriendaten der ersten und der zweiten Trajektorie erfassbar sind. Das System umfasst ferner eine Recheneinheit, durch die anhand der erfassten Trajektoriendaten Trajektorien-Datenbankdaten für die erste und die zweite Trajektorie erzeugbar sind, und eine Speichereinheit, durch welche die Trajektorien-Datenbankdaten nichtflüchtig speicherbar sind.
Elektronische Einrichtungen, insbesondere Bereich der Kraftfahrzeugtechnik, bieten in zunehmendem Maße Funktionen, durch die eine Bewegung oder Navigation bis hin zu einer teilweise oder vollständig automatisch gesteuerten Fortbewegung ermöglicht werden. Dabei setzen verschiedene Anwendungen voraus, dass bestimmte Trajektorien in besonders günstig aufbereiteter Weise bereitgestellt werden. Solche Trajektorien können etwa zur Ausgabe an einen Nutzer, zum Betreiben einer Steuerungsvorrichtung oder als Basis einer Berechnung einer neuen Trajektorie verwendet werden.
Zum Beispiel wird bei dem in der JP 2015 214223 A beschriebenen Parkassistenten ein Hindernis erkannt und eine Trajektorie zum Einparken angepasst, sodass der Pfad des Fahrzeugs nicht mit dem Hindernis überlappt. Dabei ist ferner eine Anzeige vorgesehen, bei welcher die korrigierte Trajektorie überlagernd angezeigt wird.
Ferner beschreibt die JP 2014 189097 eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Einparkvorgangs, wobei Daten über die Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden, eine verfügbare Parkposition detektiert wird und ein Pfad zum Einparken berechnet wird, wobei das Befahren verbotener Bereiche vermieden wird. Dabei wird die Trajektorie überlagernd zu einer Ansicht von oben angezeigt.
In der KR 1020040031576 A schließlich wird eine Vorrichtung für die Unterstützung beim Einparken beschrieben, wobei ein Bild des Parkplatzes ausgegeben wird. Anhand des Lenkeinschlags wird eine Richtung des Fahrzeugs bestimmt und das Parkplatzbild überlagernd ausgegeben.
Gerade bei mobilen Systemen ergibt sich dabei häufig die Schwierigkeit, dass nur begrenzte Rechen- und Speicherkapazitäten zur Verfügung stehen, wobei eine Vergrößerung der bestehenden Kapazitäten unter anderem mit hohen Kosten einhergeht. Das Bereitstellen von Daten einer Trajektorie muss daher so erfolgen, dass beispielsweise möglichst wenig Speicher und geringe Bandbreiten für eine Datenübertragung erforderlich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine besonders ressourcenschonende und einfache Anwendung erlauben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass anhand der erfassten Trajektoriendaten ein Trajektorienvergleich der ersten und der zweiten Trajektorie durchgeführt wird. Bei dem Trajektorienvergleich wird anhand der ersten oder zweiten Trajektorie zumindest ein gemeinsamer Abschnitt bestimmt und beim Speichern der Trajektorien-Datenbankdaten wird der gemeinsame Abschnitt als eine gemeinsame Datenstruktur für die erste und die zweite Trajektorie gespeichert.
Dadurch kann vorteilhafterweise der benötigte Speicher verringert werden und die Daten für die erste und die zweite Trajektorie können besonders einfach bereitgestellt werden.
Die Erfassung der Trajektoriendaten erfolgt auf an sich bekannte Weise, beispielsweise durch ein Erfassen von Sensordaten durch eine Trajektorien-Erfassungseinheit während eines Befahrens der Trajektorien, etwa durch Fahrzeuge, oder durch Erfassen der Trajektoriendaten anhand einer Datenbank. Die Trajektoriendaten können dabei verschiedene Informationen umfassen, welche die Trajektorien charakterisieren. Insbesondere sind die Trajektoriendaten geeignet, eine Steuerung einer mobilen Einheit, beispielsweise eines Fahrzeugs, entlang der betreffenden Trajektorie zu ermöglichen.
Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Trajektoriendaten der ersten und zweiten Trajektorie jeweils eine geordnete Abfolge von Positionen. Dabei können die Trajektoriendaten der ersten und der zweiten Trajektorie zumindest teilweise verschiedene Positionen umfassen. Dadurch wird vorteilhafterweise der räumliche Verlauf der Trajektorien anhand der nacheinander entlang der Trajektorie angeordneten Positionen definiert. Dabei können die Positionen beim Erfassen der Trajektoriendaten erfasst werden, wobei ferner eine Interpolation anhand erfasster Positionen vorgenommen werden kann, um weitere Positionen zu bestimmen.
Ferner kann jeder der Positionen eine Richtung zugeordnet sein, insbesondere eine Bewegungsrichtung, wobei die Bewegungsrichtung von der jeweiligen Position ausgehend zur jeweils nachfolgend angeordneten Position weisen kann.
Bei einer weiteren Ausbildung werden die Positionen der Trajektoriendaten relativ zu Orientierungspunkten in einer Umgebung der ersten und/oder zweiten Trajektorie erfasst. Dadurch werden die Positionen entlang der Trajektorien vorteilhafterweise anhand der Position relativ zu einem oder mehreren Orientierungspunkten in der Umgebung definiert. Insbesondere umfassen die Trajektoriendaten für die einzelnen Positionen entlang der Trajektorien jeweils Positionen relativ zu einem oder mehreren der Orientierungspunkte.
„Orientierungspunkte“ im Sinne der Erfindung sind charakteristische Merkmale der Umgebung, etwa Landmarken, die insbesondere innerhalb einer Sichtweite oder eines Detektionsraums eines Sensors bei der jeweiligen Position der Trajektorie angeordnet sind. Einem Orientierungspunkt kann zumindest eine Position zugeordnet werden. Die charakteristischen Merkmale sind insbesondere so ausgebildet, dass ihre Position innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls im Wesentlichen konstant bleiben oder die Orientierungspunkte zumindest wiedererkannt werden können. Beispielsweise kann sich die auf einer Anzeigevorrichtung dargestellte Information verändern, während die Anzeigevorrichtung selbst dauerhaft erkennbar ist.
Insbesondere werden die Orientierungspunkte anhand von Einrichtungen einer Verkehrsinfrastruktur bestimmt, beispielsweise anhand von Pfosten, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrszeichen, Lichtsignalanlagen, Anzeigeflächen, Fahrbahnrändern, Eigenschaften eines Fahrbahnbelags und/oder Verkehrsbauwerken. Ferner können die Orientierungspunkte beispielsweise anhand baulicher Einrichtungen erkannt werden, etwa eines Zauns oder der Kanten und Ecken eines Bauwerks, oder anhand von Eigenschaften einer Vegetation, beispielsweise eines Baumstamms. Zudem können die Orientierungspunkte geographische Eigenschaften der Umgebung der Trajektorie umfassen, beispielsweise ein Fahrbahnverlauf oder ein Höhenprofil der Umgebung.
Insbesondere können Orientierungspunkte dabei kategorisieren werden, etwa anhand ihrer Ausdehnungseigenschaften. Insbesondere können punktförmige, linienförmige, flächige oder als Linienzüge ausgeprägte Orientierungspunkte unterschieden werden, wobei diese Aufzählung optionaler Kategorien nicht abschließend zu verstehen ist. Insbesondere kann den Orientierungspunkten verschiedener Kategorien jeweils eine Position zugeordnet werden und/oder es kann anhand einer Beobachtung eines Orientierungspunkts eine Information über die Position relativ zu dem Orientierungspunkt bestimmt werden. Zum Beispiel kann bei der Beobachtung eines Orientierungspunkts, etwa eines Pfostens, ein Winkel und/oder ein Abstand zur Position des Orientierungspunkts bestimmt werden.
Als Orientierungspunkte können ferner weitere charakteristische Merkmale der Umgebung verwendet werden, beispielsweise anhand einer Bildverarbeitung auf an sich bekannte Weise erfasste Merkmale. Dabei können etwa Bereiche mit charakteristischem Kontrast, Farb- und/oder Helligkeitsübergänge oder ähnliche Merkmale berücksichtigt werden. Beispielsweise können zur Erfassung solcher Merkmale Verfahren der Bildverarbeitung wie Hochpassfilter, Tiefpassfilter und/oder eine Fourieranalyse verwendet werden. Insbesondere können dabei Verläufe bestimmter charakteristischer Eigenschaften von erfassten Bilddaten bestimmt werden, wobei etwa lokale oder globale Maxima bestimmt und ausgewertet werden können.
Die Orientierungspunkte können dabei insbesondere in einer digitalen Lokalisierungskarte gespeichert werden, die insbesondere Informationen über Positionen der Orientierungspunkte relativ zueinander und/oder relativ zu Positionen der jeweiligen Trajektorie umfasst.
Bei einer Weiterbildung werden beim Erfassen der Trajektoriendaten der ersten und zweiten Trajektorie Sensordaten erfasst und die Positionen werden anhand der erfassten Sensordaten relativ zu den Orientierungspunkten bestimmt. Dadurch können vorteilhafterweise besonders einfache und genaue Lokalisierungsverfahren eingesetzt werden.
Die Positionen der Orientierungspunkte können dabei anhand von Daten an sich bekannter Sensoren erfasst und bestimmt werden. Zum Beispiel können zur Erfassung optische Sensoren verwendet werden, etwa eine Kamera zur Erfassung von Bilddaten, eine Stereokamera, eine Time-of-Flight-Kamera oder ein Laserscanner sowie Ultraschall- und/oder Radar-Sensoren. Dabei weisen die Sensoren insbesondere einen bestimmten Detektionsbereich auf, das heißt einen Raum relativ zu den Sensoren, innerhalb dessen Daten erfassbar sind.
Zudem können weitere Daten verwendet werden, beispielsweise Betriebsdaten einer mobilen Einheit, die sich entlang der Trajektorie bewegt, beispielsweise eine Geschwindigkeit, Richtung, ein Lenkwinkel und/oder eine Neigung eines Fahrzeugs. Die Erkennung der Orientierungspunkte und die Bestimmung der Positionen der Trajektorie relativ zu den Orientierungspunkten kann dann beispielsweise anhand einer Bildverarbeitung und/oder anderer Verfahren erfolgen. Die geordnete Abfolge der Positionen einer Trajektorie ergibt sich dabei insbesondere aus der zeitlichen Abfolge mehrerer Beobachtungen eines Orientierungspunkts, wobei anhand der Beobachtungen jeweils eine Position relativ zu dem Orientierungspunkt bestimmt wird.
Ferner können die Trajektoriendaten der ersten und zweiten Trajektorie während einer Bewegung einer mobilen Einheit, insbesondere eines Fahrzeugs, mit Sensoren entlang der ersten und zweiten Trajektorie erfasst werden. Die erfassten Trajektoriendaten können dadurch jeweils einer Position entlang einer Trajektorie sowie einem Zeitpunkt der Erfassung zugeordnet werden.
Alternativ oder zusätzlich können die Trajektoriendaten anhand einer Nutzereingabe erfasst werden und/oder auf andere Weise bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Positionen der Trajektorien als globale Positionen anhand weiterer Verfahren erfasst werden, beispielsweise anhand eines Navigationssatellitensystems.
Bei einer Ausbildung weisen die erste und die zweite Trajektorie im Wesentlichen die gleiche Zielposition auf. Das heißt, dass zumindest jeweils ein Ende der Trajektorien im Wesentlichen mit der gemeinsamen Zielposition übereinstimmt. Dabei wird der Begriff „Zielposition“ nicht notwendigerweise so verstanden, dass eine Bewegung entlang der ersten oder zweiten Trajektorie zu der Zielposition hin führt, sondern Bewegungen entlang der Trajektorien können auch in entgegengesetzte Richtung durchgeführt werden, das heißt von der gemeinsamen Zielposition ausgehend.
Insbesondere ist dabei die Zielposition der ersten und zweiten Trajektorie ein Parkplatz. Dadurch kann das Verfahren vorteilhafterweise verwendet werden, um Daten für Trajektorien zum Erreichen des Parkplatzes bereitzustellen, beispielsweise für ein Ein- und Ausparken.
Die Trajektorien können dabei beispielsweise bei einer Funktion zum trainierten Parken eines Fahrzeugs erfasst werden. Dabei können insbesondere mehrere Trajektorien für einen Parkplatz erfasst und abgespeichert werden, insbesondere wenn zu einem Parkplatz mehrere Einfahrt- und Ausfahrttrajektorien gehören. Dies kann beispielsweise dadurch bedingt sein, dass ein Parkplatz von verschiedenen Seiten her angefahren werden kann oder dass etwa Ein- und Ausfahrttrajektorien sich aufgrund der Lage des Parkplatzes, voneinander unterscheiden.
In diesem Fall kann ferner eine Bestimmung der Zielposition für zumindest eine Trajektorie vereinfacht werden, wenn nämlich zuerst ein Einparken und anschließend ein Ausparken durchgeführt wird. Dabei stimmen notwendigerweise die Endposition des Einparkvorgangs und die Startposition des Ausparkvorgangs überein. Es ist daher nicht nötig, beispielsweise beim Ausparken die Startposition neu zu bestimmen, sodass entsprechende Unsicherheiten eines verwendeten Lokalisierungsverfahrens nicht in Kauf genommen werden müssen.
Ferner können an sich bekannte Verfahren der Odometrie verwendet werden, um die Trajektorien zu erfassen und den gemeinsamen Abschnitt zu bestimmen. Dabei werden Bewegungsdaten erfasst, insbesondere Daten über eine Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit, und die erste und/oder zweite Trajektorie wird anhand der Bewegungsdaten bestimmt. Insbesondere können die Bewegungsdaten zusammen mit den Trajektoriendaten der ersten und/oder zweiten Trajektorie erfasst werden. Die Bewegungsdaten können zudem berücksichtigt werden, um den Trajektorienvergleich der ersten und zweiten Trajektorie durchzuführen. Beispielsweise kann dazu anhand der Bewegungsdaten die Position einer Trajektorien-Erfassungseinheit bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich können anhand der Bewegungsdaten die von den Trajektoriendaten umfassten Positionen bestimmt werden und/oder es kann eine Optimierung der Bestimmung der Positionen durch Berücksichtigen der Bewegungsdaten erfolgen.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen die erste und die zweite Trajektorie unterschiedliche Zielpositionen auf, beispielsweise verschiedene Parkplätze. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es nun, einen gemeinsamen Abschnitt der beiden Trajektorien zu bestimmen und die Trajektorien-Datenbankdaten besonders effizient zu erzeugen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zudem vor, dass ein Trajektorienvergleich der ersten und der zweiten Trajektorie durchgeführt wird. Dabei wird zumindest ein gemeinsamer Abschnitt der beiden Trajektorien bestimmt. Als „gemeinsamer Abschnitt“ wird dabei ein Abschnitt der Trajektorien verstanden, insbesondere eine Teilmenge aufeinanderfolgender Positionen entlang der Trajektorien.
Bei einer Ausbildung des Verfahrens werden bei dem Trajektorienvergleich für die erste und zweite Trajektorie Trajektorienteile bestimmt. Für die Trajektorienteile der ersten und zweiten Trajektorie wird für jeweils eine Abweichung bestimmt und die Trajektorienteile werden in Abhängigkeit von der bestimmten Abweichung und einem Abweichungsschwellenwert dem gemeinsamen Abschnitt zugeordnet. Dadurch kann vorteilhafterweise bestimmt werden, welche Abschnitte der beiden Trajektorien miteinander übereinstimmen.
Innerhalb des gemeinsamen Abschnitts unterscheiden sich die erste und die zweite Trajektorie nicht oder um weniger als eine bestimmte Abweichung. Dabei wird insbesondere eine Abweichung des Verlaufs der beiden Trajektorien für bestimmte Abschnitte und/oder Positionen der Trajektorien bestimmt und mit dem Abweichungsschwellenwert verglichen.
Dabei können zunächst Trajektorienteile der beiden Trajektorien bestimmt werden, wobei etwa einzelne Abschnitte der Trajektorien bereits zu den Trajektorienteilen als Einheiten zusammengefasst werden, beispielsweise um die Verarbeitung zu beschleunigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere iterativ ausgeführt werden, wenn Trajektoriendaten für mehr als zwei Trajektorien vorliegen, wobei für das Verfahren etwa jeweils ein paarweiser Trajektorienvergleich vorgenommen werden kann, um den jeweils gemeinsamen Abschnitt zu bestimmen und die Trajektorien-Datenbankdaten auf besonders effiziente Weise zu speichern.
Bei einer weiteren Ausbildung umfasst die Abweichung einen lateralen Abstand und/oder eine Richtungsdifferenz der Trajektorienteile der ersten und zweiten Trajektorie zueinander. Dadurch können vorteilhafterweise verschiedene Kriterien einzeln oder in Kombination berücksichtigt werden.
Die Bestimmung der Abweichung kann dabei insbesondere nach an sich bekannten Verfahren erfolgen, wobei alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale zum Charakterisieren einer Abweichung zweier Abschnitte von Trajektorien verwendet werden können.
Dabei kann etwa ein Abstand, insbesondere ein seitlicher Abstand oder Querversatz, der ersten und zweiten Trajektorie zueinander bestimmt werden. Insbesondere kann dabei der Abstand einzelner Positionen entlang der Trajektorien zueinander bestimmt werden. Der Abstand kann mit einem Schwellenwert verglichen werden, der als Parameter gewählt werden kann, und bei einem Unterschreiten des Schwellenwerts, das heißt, wenn der Abstand klein genug ist, kann dieses Kriterium als erfüllt bewertet werden. Insbesondere kann dabei ein Toleranzband definiert werden, wobei Abschnitte der Trajektorien innerhalb des Toleranzbandes, das heißt unterhalb eines bestimmten maximalen Abstandes voneinander, als zu einem gemeinsamen Abschnitt gehörend bewertet werden.
Ferner kann eine Differenz einer Ausrichtung der Trajektorien zueinander, insbesondere ein Differenz-Winkel, bestimmt werden. Dazu können beispielsweise Positionen der Trajektorien jeweils eine Tangente mit einem Winkel zugeordnet werden. Auch hier kann bestimmt werden, ob die Differenz der Ausrichtung von Abschnitten der ersten und zweiten Trajektorie eine als Parameter wählbare Schwelle unterschreitet, um dieses Kriterium als erfüllt zu bewerten.
Ferner kann berücksichtigt werden, ob sich die erste und die zweite Trajektorie in der gleichen Ebene befinden, beispielsweise um zu vermeiden, dass Abschnitte von Trajektorien auf verschiedenen Ebenen eines Parkhauses als gemeinsame Abschnitte bewertet werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Parkplätze übereinander angeordnet sind und von ähnlichen Ausprägungen der Orientierungspunkte in der Umgebung von Trajektorien zum Ein- und Ausparken auszugehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann zudem bestimmt werden, ob weitere Informationen über eine Lokalisierung der Trajektorien übereinstimmen oder um weniger als einen bestimmten Schwellenwert voneinander abweichen.
Ferner kann berücksichtigt werden, ob die Bereiche, innerhalb derer Trajektoriendaten bei den Abschnitten der ersten und zweiten Trajektorie erfasst werden, etwa durch eine Kamera zum Erfassen von Bilddaten oder durch einen Scanner, eine bestimmte Überlappung aufweisen, wobei die Überlappung der Detektionsbereich mit einem Schwellenwert verglichen werden kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei der Erfassung von Trajektoriendaten für beide Trajektorien eine ausreichende Erfassung relevanter Orientierungspunkte möglich ist.
Ferner können weitere Kriterien definiert sein. Abschnitte der ersten und zweiten Trajektorie können als gemeinsame Abschnitt erkannt werden, wenn eines oder mehrere der Kriterien erfüllt sind. Bei dem Verfahren wird davon ausgegangen, dass die beiden Trajektorien zumindest in einem Abschnitt die Voraussetzungen für eine Erkennung als gemeinsame Abschnitt erfüllen.
Zum Beispiel kann bei einem Parkplatz typischerweise davon ausgegangen werden, dass die Trajektorien zum Einparken und Ausparken zumindest in einem gemeinsamen Abschnitt übereinstimmen, etwa wenn vorwärts in eine Parklücke eingefahren und rückwärts aus der Parklücke herausgefahren wird.
Erfindungsgemäß werden anhand der erfassten Trajektoriendaten Trajektorien-Datenbankdaten erzeugt und nichtflüchtig gespeichert. Die Speicherung kann dabei insbesondere lokal, etwa durch eine mobile Einheit oder in einem Fahrzeug, oder anhand einer externen Einrichtung, beispielsweise eines Servers erfolgen. Beispielsweise können die Trajektorien-Datenbankdaten durch einen Server in einem Parkhaus gespeichert und bei Bedarf an ein Fahrzeug übertragen werden, welches einen bestimmten Parkplatz anfahren soll. Auf diese Weise kann eine zentrale Verwaltung der Trajektorien-Datenbankdaten sichergestellt werden, um das Bereitstellen von relevanten Informationen anhand der Trajektorien-Datenbankdaten zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt dabei eine besonders effiziente Nutzung des Speichers, indem die Trajektorien-Datenbankdaten für einen gemeinsamen Abschnitt zusammengefasst werden können. Dabei erfolgt die Speicherung so, dass eine gemeinsame Datenstruktur gebildet wird, welche die Daten des gemeinsamen Abschnitts umfasst und die für die erste und die zweite Trajektorie gemeinsam genutzt wird. Insbesondere wird dabei die gemeinsame Datenstruktur nur einmal im Datenspeicher gespeichert, während Daten über weitere Abschnitte, die für die erste und zweite Trajektorie unterschiedlich sind, jeweils für sich gespeichert werden. Auf diese Weise kann der erforderliche Speicherplatz verringert werden und/oder die Menge der Daten, die von einer externen Einrichtung beispielsweise an ein Fahrzeug übertragen werden müssen, kann verringert werden.
Zur Erzeugung der gemeinsamen Datenstruktur können für den gemeinsamen Abschnitt beispielsweise die Trajektoriendaten für die erste oder zweite Trajektorie verwendet werden, also beispielsweise die bei einem ersten oder einem zweiten Befahren des gemeinsamen Abschnitts erfassten Trajektoriendaten. In diesem Fall können insbesondere die für eine der Trajektorien erfassten Trajektoriendaten verworfen werden. Ferner kann eine Fusionierung der Trajektoriendaten durchgeführt werden, beispielsweise um anhand der erfassten Trajektoriendaten für beide Trajektorien sicherzustellen, dass die gemeinsame Datenstruktur möglichst umfangreiche und/oder aktuelle Informationen umfasst. Auf diese Weise können beispielsweise Positionen relativ zu neuen Orientierungspunkten ergänzt werden, ein Wegfall von Orientierungspunkten kann erkannt werden und/oder eine Position relativ zu einem Orientierungspunkt kann aktualisiert werden.
Bei einer Weiterbildung werden anhand der Trajektorien-Datenbankdaten Aktualisierungsdaten erzeugt und anhand der Aktualisierungsdaten wird eine Aktualisierung einer Trajektorien-Datenbank vorgenommen. Dabei umfasst die Trajektorien-Datenbank weitere Trajektorien-Datenbankdaten. Dadurch kann vorteilhafterweise eine besonders einfache Updatefunktion für die Trajektorien-Datenbank implementiert werden.
Eine Trajektorien-Datenbank kann dabei beispielsweise lokal im Speicher einer mobilen Einheit, etwa eines Fahrzeugs gespeichert sein und/oder durch eine externe Einrichtung, etwa einen externen Server, bereitgestellt werden. Die Trajektorien-Datenbank umfasst Trajektorien-Datenbankdaten zu verschiedenen Trajektorien.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt hier vorteilhafterweise, eine Aktualisierung von Datenbank-Trajektoriendaten auf besonders einfache, schnelle und effiziente Weise durchzuführen. Dabei kann insbesondere ausgenutzt werden, dass eine Veränderung bei einem gemeinsamen Abschnitt, der als gemeinsame Datenstruktur für zumindest zwei Trajektorien gespeichert ist, Auswirkungen auf beide Trajektorien hat. Wird beispielsweise detektiert, dass eine Trajektorie im Bereich eines gemeinsamen Abschnitts optimiert werden kann, beispielsweise wegen einer baulichen Veränderung, welche eine Anpassung der Trajektorie in diesem Abschnitt erforderlich macht, so können die Datenbank-Trajektoriendaten für den gemeinsamen Abschnitt angepasst werden, wobei sich diese Anpassung auf alle Trajektorien auswirkt, von denen dieser gemeinsame Abschnitt umfasst ist.
Bei einer Ausbildung werden anhand der Trajektorien-Datenbankdaten Fahrdaten für zumindest die erste oder zweite Trajektorie erzeugt. Anhand der Fahrdaten wird eine automatische Steuerung eines Fahrzeugs entlang der ersten oder zweiten Trajektorie durchgeführt. Dadurch kann vorteilhafterweise eine teilweise oder vollständig automatische Steuerung anhand der gespeicherten Trajektorien-Datenbankdaten durchgeführt werden.
Die Fahrdaten umfassen insbesondere Informationen, die durch eine Einrichtung zum teilweise oder vollständig automatischen Steuern der Bewegung einer mobilen Einheit, insbesondere eines Fahrzeugs, genutzt werden können. Beispielsweise können Daten über den Verlauf einer befahrenen Trajektorien, insbesondere die erste oder zweite Trajektorie, umfasst sein, ferner können etwa Daten über Geschwindigkeiten, Lenkwinkel und oder weitere Steuerungsparameter umfasst sein.
Die Fahrdaten werden dabei auf an sich bekannte Weise erzeugt, wobei insbesondere von einer aktuellen Position der mobilen Einheit ausgegangen wird. Anhand der ersten oder zweiten Trajektorie, entlang derer die automatische Steuerung erfolgen soll, werden die Fahrdaten dazu gebildet, insbesondere eine Bewegung der mobilen Einheit so zu steuern, dass Positionen entlang der Trajektorie erreicht werden. Dabei kann zudem anhand an sich bekannter Verfahren bestimmt werden, entlang welcher der Trajektorien die Steuerung erfolgen soll.
Die teilweise oder vollständig automatische Steuerung kann beispielsweise durch ein Fahrerassistenzsystem erfolgen. Unter einem Fahrerassistenzsystem wird eine Einrichtung eines Fahrzeugs verstanden, welche den Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs unterstützt. Fahrerassistenzsysteme können somit sowohl reine Informationssysteme, welche den Fahrer unterstützen, als auch Einrichtungen, welche automatisch die Fortbewegung des Fahrzeugs beeinflussen, umfassen, wobei sie die Funktion solcher Einrichtungen regeln können oder in die Funktion eingreifen können.
Ohne die automatische Steuerung beeinflusst der Fahrer direkt die Bewegung des Fahrzeugs. Es werden allenfalls Signale oder Bewegungen von durch den Fahrer betätigten Bedienelementen, etwa der Pedalerie, dem Schaltknüppel oder dem Lenkrad, an entsprechende Einrichtungen des Fahrzeugs übertragen, welche die Fortbewegung des Fahrzeugs beeinflussen. Eine derartige Fortbewegung des Fahrzeugs entspricht dem geringsten Grad der Automatisierung. Bei einem höheren Grad der Automatisierung wird zum Teil automatisch in die Einrichtungen eingegriffen, welche der Fortbewegung des Fahrzeugs dienen. Beispielsweise wird in die Lenkung des Fahrzeugs oder die Beschleunigung in positiver oder negativer Richtung eingegriffen. Bei einem noch höheren Grad der Automatisierung wird soweit in Einrichtungen des Fahrzeugs eingegriffen, dass bestimmte Fortbewegungsarten des Fahrzeugs, zum Beispiel eine Geradeausfahrt oder eine Fahrt entlang einer klar vorgegebenen Trajektorie, automatisch ausgeführt werden können. Beim höchsten Grad der Automatisierung können Routen eines Navigationssystems im Wesentlichen automatisch gefahren werden. Der Fahrer kann dabei zwar mit der Wahl eines höheren Grades der Automatisierung die Kontrolle über die Fahrzeugführung in zunehmendem Maße abgeben, er kann diese Kontrolle jedoch typischerweise durch aktives Lenken oder Betätigen der Pedalerie sofort wieder zurückgewinnen.
Bei einer weiteren Ausbildung werden bei der automatischen Steuerung Sensordaten erfasst und anhand der Sensordaten werden aktuelle Umgebungsdaten bestimmt. Die automatische Steuerung wird anhand eines Vergleichs zwischen den bestimmten aktuellen Umgebungsdaten und den Trajektorien-Datenbankdaten durchgeführt. Insbesondere umfassen die anhand der erfassten Sensordaten bestimmten aktuellen Umgebungsdaten Positionen relativ zu Orientierungspunkten. Dadurch kann vorteilhafterweise die automatische Steuerung besonders einfach anhand der Datenbank-Trajektoriendaten erfolgen.
Die Erfassung der Sensordaten kann dabei auf an sich bekannte Weise erfolgen, insbesondere analog zur Erfassung der Trajektoriendaten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Beispielsweise kann ein Sensor der oben erläuterten Art verwendet werden. Beispielsweise können Bilddaten erfasst werden, anhand derer die Umgebungsdaten, insbesondere mit Positionen relativ zu Orientierungspunkten, bestimmt werden.
Bei einer weiteren Ausbildung wird eine Lokalisierungsinformation erfasst und die Fahrdaten werden anhand der Lokalisierungsinformation entweder für die erste oder die zweite Trajektorie erzeugt. Dadurch kann vorteilhafterweise die relevante Trajektorien identifiziert werden.
Beispielsweise kann die Lokalisierungsinformation eine Position relativ zu der ersten oder zweiten Trajektorie umfassen. Dabei kann etwa erfasst werden, ob die aktuelle Position der zu steuernden Einheit, insbesondere eines Fahrzeugs, einem bestimmten Abstand zu einer der Trajektorien unterschreitet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine besonders nahe gelegene Trajektorie befahren werden soll, insbesondere wenn sich das Fahrzeug an einer bestimmten Position einer Trajektorie befindet. Ferner kann beispielsweise anhand der Lokalisierungsinformation ein Abstand von einer Zielposition einer Trajektorie, insbesondere einem Parkplatz, bestimmt werden. Die Lokalisierungsinformation kann ferner eine Position relativ zu einem absoluten Koordinatensystem, beispielsweise anhand von GPS-Koordinaten, oder eine Identifikationsnummer einer Position, etwa eines Stellplatzes, umfassen.
Beispielsweise kann eine Position eines Parkplatzes am Ende einer Trajektorie bestimmt werden, wobei die Fahrdaten in diesem Fall so bestimmt werden können, dass ein möglichst nah und/oder besonders einfach erreichbarer Parkplatz angefahren wird.
Insbesondere kann die Lokalisierungsinformation zusätzlich zu den Trajektorien-Datenbankdaten bereitgestellt werden, beispielsweise durch eine externe Einheit, etwa einen Server, durch den in einem Parkhaus Parkplätze verwaltet und bestimmten Fahrzeugen zugewiesen werden.
Bei einer Weiterbildung werden die Trajektorien-Datenbankdaten durch einen externen Server gespeichert und die Fahrdaten werden durch den externen Server erzeugt; ferner können durch den externen Server Steuersignale zur automatischen Steuerung des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Insbesondere werden die Fahrdaten von dem externen Server abgerufen. Dadurch kann vorteilhafterweise eine zentrale Verwaltung der Trajektorien-Datenbankdaten sowie eine zentrale Erzeugung der Fahrdaten erfolgen. Dadurch kann beispielsweise in einem Parkhaus eine zentrale Verwaltung der Parkplätze bereitgestellt werden, wobei auch eine teilweise oder vollständig automatische Steuerung von Fahrzeugen zu den Parkplätzen anhand der Fahrdaten ermöglicht wird.
Das erfindungsgemäße System der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Vergleichseinheit anhand der erfassten Trajektoriendaten ein Trajektorienvergleich der ersten und der zweiten Trajektorie durchführbar ist, wobei bei dem Trajektorienvergleich anhand der ersten und der zweiten Trajektorie zumindest ein gemeinsamer Abschnitt bestimmbar ist. Dabei ist beim Speichern der Trajektorien-Datenbankdaten der gemeinsame Abschnitt als eine gemeinsame Datenstruktur für die erste und die zweite Trajektorie speicherbar.
Das erfindungsgemäße System ist insbesondere ausgebildet, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zu implementieren. Das System weist somit dieselben Vorteile auf wie das erfindungsgemäße Verfahren.
Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems sind durch die Trajektorien-Erfassungseinheit Positionen relativ zu Orientierungspunkten einer Umgebung der ersten und/oder zweiten Trajektorie erfassbar. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Trajektorie anhand von Positionen relativ zu den Orientierungspunkten erfasst werden.
Bei einer weiteren Ausbildung ist die Speichereinheit von einem externen Server umfasst. Dadurch kann vorteilhafterweise eine zentrale Verwaltung der Daten für die Trajektorien, insbesondere anhand einer Trajektorien-Datenbank, erfolgen.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und
3A bis 3 F zeigen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Anwendung für eine Parkfunktion.

Mit Bezug zu 1 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems erläutert.
Ein Fahrzeug 8 umfasst eine Trajektorien-Erfassungseinheit 1, bei dem Ausführungsbeispiel eine Kamera 1. Alternativ oder zusätzlich können andere Sensoren von der Trajektorien-Erfassungseinheit 1 umfasst sein, beispielsweise eine Stereokamera, eine Time-of-Flight-Kamera, ein Laserscanner, ein Radarscanner, einen Ultraschallsensor und/oder ein Detektor für ein Navigationssatellitensystem.
Das Fahrzeug 8 umfasst ferner eine Recheneinheit 2, welche bei dem Ausführungsbeispiel eine Vergleichseinheit 3 umfasst. Die Trajektorien-Erfassungseinheit 1 und die Recheneinheit 2 sind mit einer Steuereinheit 4 gekoppelt, welche ihrerseits eine Speichereinheit 5 umfasst.
Die Steuereinheit 4 ist ferner mit Mitteln 10 zum automatischen Steuern des Fahrzeugs 8 gekoppelt. Bei dem Ausführungsbeispiel umfassen die Mittel 10 zum automatischen Steuern des Fahrzeugs 8 ein Fahrerassistenzsystem, durch das eine teilweise oder vollständige automatische Steuerung des Fahrzeugs 8 durchgeführt werden kann. Dabei werden insbesondere Einrichtungen des Fahrzeugs 8 angesteuert, durch die eine Längs- und Quersteuerung durchgeführt wird, das heißt, durch die eine Steuerung der Geschwindigkeit und/oder Richtung der Fahrzeugbewegung steuerbar ist.
Zudem sind trennbare datentechnische Verbindungen von der Steuereinheit 4 zu einer Lokalisierungseinheit 6 und einem externen Server 7 herstellbar.
Mit Bezug zu 2 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Dabei wird von dem mit Bezug zu 1 erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen System ausgegangen und dieses mit Bezug zu dem Verfahren weiter im Detail beschrieben.
Bei dem Ausführungsbeispiel bewegt sich das Fahrzeug 8 entlang einer ersten Trajektorie T1 und einer zweiten Trajektorie T2. Dabei ist vorgesehen, dass das Fahrzeug 8 zu einem ersten Zeitpunkt die erste Trajektorie T1 und zu einem zweiten Zeitpunkt die zweite Trajektorie T2 befährt. Entlang der Trajektorien T1, T2 ist jeweils eine Vielzahl von Positionen P10 bis P19, P20 bis P29 definiert. In weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Trajektoriendaten durch verschiedene Fahrzeuge erfasst werden, welche die Trajektorien T1, T2 unabhängig voneinander befahren.
Durch die Kamera 1 werden Trajektoriendaten der Trajektorien T1, T2 erfasst, wobei vorgesehen ist, dass die Erfassung jeweils an den Positionen P10 bis P19, P20 bis P29 der Trajektorien T1, T2 erfolgt. Die Trajektoriendaten umfassen Umgebungsdaten, bei dem Ausführungsbeispiel sind dies insbesondere Bilddaten der Umgebung der Trajektorien T1, T2. Anhand der Bilddaten werden auf an sich bekannte Weise Orientierungspunkte erkannt und Positionen relativ zu den Orientierungspunkten bestimmt, wobei insbesondere ein Abstand und/oder eine Richtung relativ zu jedem der Orientierungspunkte bestimmt werden. Insbesondere wird anhand der Trajektoriendaten bestimmt, welche relativen Positionen zu welchen Orientierungspunkten jeweils den Positionen P10 bis P19 der ersten Trajektorie T1 und den Positionen P20 bis P29 der zweiten Trajektorie T2 zugeordnet sind.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden zusammen mit den relativen Positionen für die Orientierungspunkte Unsicherheiten bestimmt, beispielsweise eine Varianz und/oder Konfidenz der bestimmten Werte, wobei eine Lokalisierungsgüte bestimmt werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass alternativ oder zusätzlich zu den Positionen relativ zu den Orientierungspunkten weitere Lokalisierungsmerkmale der Umgebung der Trajektorien T1, T2 erfasst werden. In weiteren Ausführungsbeispielen werden die Trajektoriendaten und die Positionen relativ zu den Orientierungspunkten alternativ oder zusätzlich anhand von Daten anderer Sensoren, insbesondere anhand anderer Detektionsprinzipien, erfasst. Zudem kann vorgesehen sein, dass anhand eines Navigationssatellitensystems absolute Positionen bestimmt werden, beispielsweise relativ zu einem globalen Koordinatensystem. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ferner vorgesehen sein, dass die Trajektoriendaten alternativ oder zusätzlich anhand einer Nutzereingabe erfasst werden, beispielsweise indem ein Nutzer den Verlauf einer Trajektorie T1, T2 manuell eingibt.
Die Trajektorien T1, T2 weisen bei dem Ausführungsbeispiel einen gemeinsamen Abschnitt T_00 auf, bei dem die Trajektorien T1, T2 weitgehend übereinstimmen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Trajektorien T1, T2 im Bereich des gemeinsamen Abschnitts T_00 auf der gleichen Fahrspur einer Fahrbahn verlaufen.
Bei dem Verfahren wird durch die Vergleichseinheit 3 ein Trajektorienvergleich durchgeführt und bestimmt, welche Teile der ersten T1 und zweiten Trajektorie T2 zu dem gemeinsamen Abschnitt T_00 gehören. Dazu werden in einem ersten Schritt die Trajektorien T1, T2 in Trajektorienteile unterteilt, wobei bei dem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, dass sich die Trajektorienteile jeweils von einer bestimmten zur jeweils nächsten Position P10 bis P19, P20 bis P29 erstrecken. In weiteren Ausführungsbeispielen können die Trajektorienteile der Trajektorien T1, T2 auf andere Weise bestimmt werden.
Für diese Trajektorienteile wird jeweils eine Start- und Endpositionen sowie eine Ausrichtung einer dadurch definierten Gerade bestimmt. Für die Trajektorienteile der ersten T1 und zweiten Trajektorie T2 wird jeweils eine Abweichung bestimmt. Die Abweichung umfasst dabei ein quantitatives Maß für den seitlichen Abstand und einen Differenzwinkel zweier Trajektorienteile unterschiedlicher Trajektorien T1, T2 zueinander. Der Differenzwinkel ist in diesem Fall als der Winkel definiert, den die Geraden einschließen, die durch die Start- und Endpositionen der Trajektorienteile definiert sind.
In weiteren Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich weitere Parameter von der bestimmten Abweichung umfasst sein.
Die Abweichung der paarweise verglichenen Trajektorienteile voneinander wird mit einem Abweichungsschwellenwert verglichen und die Trajektorienteile werden als zu dem gemeinsamen Abschnitt T_00 gehörig erkannt, wenn die Abweichung den Schwellenwert unterschreitet. Der Abweichungsschwellenwert ist in 2 durch Grenzen eines Toleranzbandes TB angedeutet, dass parallel zur zweiten Trajektorie T2 verläuft. Das Toleranzband TB gibt dabei an, wie groß der seitliche Abstand zwischen den Trajektorien T1, T2 sein darf, um einen gemeinsamen Abschnitt T_00 zu definieren. Das heißt, die Breite des Toleranzbandes TB kann durch die Wahl des Abweichungsschwellenwerts verändert werden, insbesondere bezüglich des seitlichen Abstandes.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind ferner zusätzliche Kriterien vorgesehen, die erfüllt sein müssen, damit zwei Trajektorienteile als zu einem Gemeindemann Abschnitt T_00 gehörig bewertet werden: Beide Trajektorien T1, T2 müssen sich auf dem gemeinsamen Abschnitt T_00 auf der gleichen Ebene befinden, das heißt, beispielsweise ein paralleler Verlauf der Trajektorien T1, T2 auf verschiedenen Ebenen eines Parkhauses oder auf und unter einer Brücke wird nicht als gemeinsamer Abschnitt T_00 bewertet. Ferner wird bestimmt, ob die Sichtbereiche der Kamera 1 bei der Erfassung der Trajektoriendaten für die Trajektorienteile eine Überlappung aufweisen und die Größe der Überlappung wird mit einem Schwellenwert verglichen, wobei zumindest eine bestimmte Überlappung gegeben sein muss, damit die Trajektorienteile als zu einem gemeinsamen Abschnitt T_00 gehörig bewertet werden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die genannten Kriterien auf unterschiedliche Weise berücksichtigt und kombiniert werden, wobei alternativ oder zusätzlich weitere Kriterien verwendet werden können.
Im weiteren Verlauf des Verfahrens werden anhand der erfassten Trajektoriendaten durch die Recheneinheit 2 Trajektorien-Datenbankdaten erzeugt und nichtflüchtig gespeichert. Die Trajektorien-Datenbankdaten sind insbesondere dazu geeignet, in einer Trajektorien-Datenbank gespeichert zu werden. In diesem Fall können Daten über eine Trajektorie T1, T2 anhand der Trajektorien-Datenbank erfasst werden, beispielsweise anhand einer Suchfunktion oder einer Datenbankabfrage.
Beim Erzeugen der Trajektorien-Datenbankdaten werden bei dem Verfahren Daten für den gemeinsamen Abschnitt T_00 als eine gemeinsame Datenstruktur gespeichert. Das heißt, die Daten für den gemeinsamen Abschnitt T_00 werden lediglich einmal in dem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Werden nun Daten über eine Trajektorie T1, T2 abgerufen, so werden die Daten über den gemeinsamen Abschnitt T_00 mit weiteren Daten kombiniert, sodass sich ein vollständiger Satz von Daten über die jeweilige Trajektorie T1, T2 ergibt.
Die gemeinsame Datenstruktur, als welche die Trajektorien-Datenbankdaten für den gemeinsamen Abschnitt T_00 gespeichert werden, wird dabei anhand der für die erste T1 und zweite Trajektorie T2 erfassten Trajektoriendaten erzeugt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Fusion der erfassten Trajektoriendaten erfolgt. Bei der Fusionierung können beispielsweise Positionen relativ zu Orientierungspunkten zu einem gemeinsamen Datensatz kombiniert werden. Ferner können auch weitere Lokalisierungsmerkmale der für die Trajektorien T1, T2 erfassten Trajektoriendaten kombiniert werden. Insbesondere können dabei anhand eines iterativen Verfahrens Lokalisierungsmerkmale berücksichtigt oder verworfen werden, bis eine bestimmte Lokalisierungsgüte erreicht ist, die beispielsweise als Parameter eingestellt werden kann. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Mittelung und/oder andere Verarbeitung durchgeführt wird, wenn mehrere Positionen relativ zu einem bestimmten Orientierungspunkt für die erste T1 und zweite Trajektorie T2 erfasst wurden. In weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Trajektorien-Datenbankdaten für den gemeinsamen Abschnitt T_00 anhand der für eine der Trajektorien T1, T2 erfassten Trajektoriendaten erzeugt werden, wobei beispielsweise die Trajektoriendaten neueren Datums und//oder höherer Qualität, insbesondere höherer Lokalisierungsgüte, verwendet werden, während die anderen Trajektoriendaten verworfen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Speicherung der Trajektorien-Datenbankdaten durch die Speichereinheit 5 erfolgt, wobei hier eine lokale Trajektorien-Datenbank gespeichert ist. Insbesondere werden hier Trajektorien-Datenbankdaten für solche Trajektorien T1, T2 gespeichert, die häufig von dem Fahrzeug 8 befahren werden oder innerhalb eines bestimmten Zeitraums befahren wurden. Bei dem Ausführungsbeispiel ist zudem vorgesehen, dass Trajektorien-Datenbankdaten an den externen Server 7 übertragen werden, wobei durch den externen Server 7 eine globale Trajektorien-Datenbank verwaltet wird, welche insbesondere Trajektorien-Datenbankdaten für eine Vielzahl von Trajektorien T1, T2 umfasst, die beispielsweise durch verschiedene Fahrzeuge und oder Einrichtungen bereitgestellt werden.
Um die lokale und/oder globale Trajektorien-Datenbank aktuell zu halten, werden anhand der Trajektorien-Datenbankdaten Aktualisierungsdaten erzeugt. Anhand dieser Aktualisierungsdaten können die in der Trajektorien-Datenbank gespeicherten Trajektorien-Datenbankdaten aktualisiert werden. Beispielsweise können dabei Trajektoriendaten fusioniert werden, etwa um aktualisierte Positionen relativ zu Orientierungspunkten zu bestimmen, neue Orientierungspunkte hinzuzufügen und/oder Informationen über nicht mehr vorhandene Orientierungspunkte zu entfernen. Ferner können Trajektoriendaten ersetzt werden, wobei beispielsweise neuere oder qualitativ hochwertigere Trajektoriendaten gespeichert werden, während die zuvor vorhandenen Trajektoriendaten verworfen werden.
Zudem ist bei dem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine teilweise oder vollständig automatische Steuerung des Fahrzeugs 8 entlang einer Trajektorie T1, T2 durchgeführt wird. Zum Betreiben der Mittel 10 zum automatischen Steuern des Fahrzeugs 8 werden Fahrdaten erzeugt, welche die zum Befahren der Trajektorie T1, T2 notwendigen Informationen umfassen. Beispielsweise sind dabei Informationen über einen Verlauf der Trajektorie T1, T2, Geschwindigkeitsvorgaben und/oder Fahrbahneigenschaften umfasst. Die Steuerung des Fahrzeugs 8 erfolgt dabei teilweise automatisch, wenn zusätzlich zu Eingriffen eines Fahrzeugführers weitere Maßnahmen zur Steuerung automatisch durchgeführt werden, oder vollständig automatisch, wenn das Fahrzeug 8 ohne Eingriffe Fahrzeugführers entlang einer Trajektorie T1, T2 gesteuert wird.
Bei der automatischen Steuerung des Fahrzeugs 8 werden Sensordaten erfasst, im dargestellten Fall durch die Kamera 1. Anhand der erfassten Sensordaten werden Positionen relativ zu Orientierungspunkten in der Umgebung des Fahrzeugs 8 erfasst und mit den Trajektorien-Datenbankdaten verglichen. Die Fahrdaten werden dabei so erzeugt, dass die Steuerung entlang der Trajektorie T1, T2 gemäß den durch die Trajektorien-Datenbankdaten vorgegebenen Positionen erfolgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel werden ferner durch die Lokalisierungseinheit 6 des Fahrzeugs 8 Lokalisierungsinformationen erfasst. Diese umfassen Daten über die aktuelle Position des Fahrzeugs 8 und/oder weitere der aktuellen Position zugeordnete Informationen. Anhand der Lokalisierungsinformation kann beispielsweise bestimmt werden, welche der Trajektorien T1, T2 das Fahrzeug 8 bevorzugt befahren soll. Zum Beispiel können durch die Lokalisierungseinheit 6 Signale einer Steuerungseinrichtung empfangen werden, welche dem Fahrzeug 8 eine bestimmte Trajektorie T1, T2 zugeordnet, etwa eine bestimmte Fahrspur, einen bestimmten Parkplatz oder eine andere örtliche Zuordnung.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Fahrdaten durch den externen Server 7 erzeugt werden, insbesondere anhand von bei dem externen Server 7 gespeicherten Trajektorien-Datenbankdaten. Dies kann insbesondere mit einer Zuteilung einer bestimmten Trajektorie T1, T2 anhand von Lokalisierungsinformationen kombiniert werden, beispielsweise indem die Zuteilung durch den externen Server 7 erfolgt und die Fahrdaten an das Fahrzeug 8 übertragen werden.
Mit Bezug zu den 3A bis 3F werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Anwendung für eine Parkfunktion erläutert. Dabei wird von dem mit Bezug zu 1 erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems und dem mit Bezug zu 2 erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgegangen.
Die 3A bis 3F zeigen verschiedene Fälle, in denen ein Fahrzeug einen Parkplatz 20 anfahren kann. Dabei können typischerweise verschiedene Trajektorien T1, T2 befahren werden, die eine gemeinsame Zielposition, nämlich den Parkplatz 20, haben. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Trajektorien zum Ein- und Ausparken identisch oder unterschiedlich sind. Insbesondere sind dabei Fälle gezeigt, bei denen eine Parkfunktion eines Fahrzeugs 8 trainiert wird, indem verschiedene Trajektorien T1, T2 befahren werden, wobei das Fahrzeug 8 teilweise oder vollständig automatisch gesteuert wird. Anhand der dabei erfassten Trajektoriendaten können Trajektorien „gelernt“ werden, insbesondere indem für die Trajektorien T1, T2 Trajektorien-Datenbankdaten in einer Trajektorien-Datenbank erzeugt, gespeichert und/oder aktualisiert werden. Anhand der Trajektorien-Datenbankdaten können anschließend Fahrdaten für eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 8 erzeugt werden. Ferner kann ein weiteres Fahrzeug automatisch gesteuert werden, wobei Trajektorien-Datenbankdaten und/oder Fahrdaten an das weitere Fahrzeug übertragen werden.
Bei dem in 3A gezeigten Fall erfolgt eine Fahrt zu einem Parkplatz 20 entlang einer ersten Trajektorie T1 und einer zweiten Trajektorie T2. Ferner sind die Grenzen eines Toleranzbandes TB angedeutet, das in einem bestimmten Abstand parallel zur ersten Trajektorie T1 verläuft. Abschnitte der zweiten Trajektorie T2, welche innerhalb des Toleranzbandes TB liegen, werden als gemeinsame Abschnitte der beiden Trajektorien T1, T2 erkannt. Dies betrifft die gesamten dargestellten Trajektorien T1, T2.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die beim Befahren der Trajektorien T1, T2 erfassten Trajektoriendaten fusioniert werden, das heißt, es werden Trajektorien-Datenbankdaten erzeugt, die Informationen repräsentieren, die entlang beider Trajektorien T1, T2 ermittelt wurden. In weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Aktualisierung vorgenommen werden, wobei eine der Trajektorien T1, T2 gespeichert und die andere verworfen wird. Beispielsweise kann dabei die zuletzt erfasste Trajektorie T1, T2 gespeichert werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Trajektorien T1, T2 bei einem Einpark- und einem Ausparkvorgang befahren wurden. In diesem Fall kann also das Einparken für den Parkplatz 20 anhand der gleichen Trajektorie T1, T2 erfolgen wie das Ausparken. In weiteren Ausführungsbeispielen kann nur eine der beiden Vorgänge anhand beider Trajektorien T1, T2 durchgeführt werden, wobei hier beim Erfassen der Trajektoriendaten und beim Erzeugen der Trajektorien-Datenbankdaten die Richtung berücksichtigt wird, entlang derer die Trajektorien T1, T2 befahren wurden.
Bei dem in 3B gezeigten Fall ist der Parkplatz 20 die gemeinsame Zielposition zweier teilweise unterschiedlicher Trajektorien T1, T2. Es ist wiederum ein Toleranzband TB parallel zur ersten Trajektorie T1 dargestellt. In diesem Fall wird erkannt, dass die Trajektorien T1, T2 einen gemeinsamen Abschnitt T_00 aufweisen, bei dem die Trajektorien T1, T2 im Wesentlichen parallel verlaufen und nicht weiter voneinander entfernt sind als durch das Toleranzband TB angegeben. Beim Erzeugen der Trajektorien-Datenbankdaten wird eine gemeinsame Datenstruktur für die Trajektorien T1, T2 gespeichert, welche den gemeinsamen Abschnitt T_00 umfasst. Durch eine Kombination der Trajektorien-Datenbankdaten für unterschiedliche Abschnitte und den gemeinsamen Abschnitt T_00 können anschließend Trajektoriendaten einer Trajektorie T1, T2 abgerufen werden.
Bei dem in 3C gezeigten Fall weisen die beiden Trajektorien T1, T2 zwei gemeinsame Abschnitte T_00 auf, die unterbrochen sind durch einen unterschiedlichen Abschnitt, bei dem die Richtungen der Trajektorien T1, T2 stark voneinander abweichen und die zweite Trajektorie T2 in größerem Abstand von der ersten Trajektorie T1 verläuft, als dies durch den Parameter der Breite des Toleranzbandes TB zugelassen wird. Die gemeinsamen Abschnitte T_00 können beim Speichern der Trajektorien-Datenbankdaten anhand einer gemeinsamen Datenstruktur gespeichert werden oder es kann vorgesehen sein, dass für jeden zusammenhängenden gemeinsamen Abschnitt T_00 eine eigene gemeinsam Datenstruktur gespeichert wird.
Bei dem in 3D gezeigten Fall ist vorgesehen, dass neben dem Parkplatz 20 ein weiterer Parkplatz 21 angefahren werden kann. Dabei werden unterschiedliche Trajektorien T1, T2 befahren, wobei die Zielposition der ersten Trajektorie T1 der Parkplatz 20 und die Zielposition der zweiten Trajektorie T2 der weitere Parkplatz 21 ist. Die Trajektorien T1, T2 weisen einen gemeinsamen Abschnitt T_00 auf, der wie in den oben dargestellten Fällen als gemeinsam Datenstruktur gespeichert wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein weiterer Parkplatz 21 hinzugefügt werden, wobei insbesondere durch die Trajektorien-Datenbank weitere Trajektorien-Datenbankdaten gespeichert werden.
Bei dem in 3E gezeigten Fall wird das Einparken und Ausparken für einen Parkplatz 20 an einer Straße 23 gezeigt. Dabei sind die Richtungen der Straße 23 anhand eines ersten Ziels Z1 und eines zweiten Ziels Z2 gekennzeichnet. Eine erste Trajektorie T1 wird dabei befahren, um aus der Richtung des ersten Ziels Z1 kommend in den Parkplatz 20 einzufahren. Eine zweite Trajektorie T2 wird verwendet, um aus dem Parkplatz 20 auszuparken und entlang der Straße 23 in Richtung des zweiten Ziels Z2 zu fahren.
Die Trajektorien T1, T2 überlappen sich dabei in einem Bereich kurz vor dem Erreichen des Parkplatzes 20. Die Trajektorien-Datenbankdaten werden in diesem Fall so erzeugt, dass eine gemeinsame Datenstruktur für diesen Bereich erzeugt und gespeichert wird.
In ähnlicher Weise wird bei dem in 3F gezeigten Fall der Parkplatz 20 entlang einer ersten Trajektorie T1 aus Richtung des ersten Ziels Z1 kommend befahren und eine zweite Trajektorie T2 wird beim Einparken aus der Richtung des zweiten Ziels Z2 kommend befahren. Auch in diesem Fall überlappen sich die Trajektorien T1, T2 in einem Bereich kurz vor dem Erreichen des Parkplatzes 20 und die Trajektorien-Datenbankdaten können so erzeugt werden, dass die Daten dieses Bereichs durch eine gemeinsame Datenstruktur für das Einparken aus den verschiedenen Richtungen bereitgestellt werden können.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Parkplätze 20, 21 in einem Parkhaus bereitgestellt werden, wobei insbesondere ein externer Server 7 eine Verwaltung der Parkplätze 20, 21 ausführt. Dabei kann beispielsweise anhand der Lokalisierungseinheit 6 erfasst werden, wenn sich das Fahrzeug 8 in der Nähe eines der Parkplätze 20, 21 befindet, und es können durch den externen Server Fahrdaten so erzeugt und an das Fahrzeug 8 übertragen werden, dass eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 8 zu dem günstigsten Parkplatz 20, 21 durchgeführt wird.
In weiteren Fassungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass nicht benötigte Trajektorien gelöscht werden. Dabei kann zum Beispiel erfasst werden, wann eine Trajektorie zuletzt befahren wurde, wie häufig eine Trajektorie befahren wird und/oder mit welcher Sicherheit die Trajektoriendaten für die Trajektorie erfasst wurden.
Bezugszeichenliste

1: Trajektorien-Erfassungseinheit; Kamera
2: Recheneinheit
3: Vergleichseinheit
4: Steuereinheit
5: Speichereinheit
6: Lokalisierungseinheit
7: Externer Server
8: Fahrzeug
10: Mittel zum automatischen Steuern
20: Parkplatz
21: Weiterer Parkplatz
23: Straße
P10 bis P19: Position entlang der ersten Trajektorie
P20 bis P29: Position entlang der zweiten Trajektorie
T1: Erste Trajektorie
T2: Zweite Trajektorie
T_00: Gemeinsamer Abschnitt
TB: Toleranzband
Z1: Ziel 1
Z2: Ziel 2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015214223 A [0003]
JP 2014189097 [0004]
KR 1020040031576 A [0005]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen von Daten für eine erste Trajektorie (T1) und eine zweite Trajektorie (T2); bei dem Trajektoriendaten der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) erfasst werden; wobei anhand der erfassten Trajektoriendaten Trajektorien-Datenbankdaten für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) erzeugt werden; und die Trajektorien-Datenbankdaten nichtflüchtig gespeichert werden; dadurch gekennzeichnet, dass anhand der erfassten Trajektoriendaten ein Trajektorienvergleich der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) durchgeführt wird; bei dem Trajektorienvergleich anhand der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) zumindest ein gemeinsamer Abschnitt (T_00) bestimmt wird; und beim Speichern der Trajektorien-Datenbankdaten der gemeinsame Abschnitt (T_00) als eine gemeinsame Datenstruktur für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) gespeichert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektoriendaten der ersten (T1) und zweiten Trajektorie (T2) jeweils eine geordnete Abfolge von Positionen (P10 bis P19; P20 bis P29) umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen (P10 bis P19; P20 bis P29) der Trajektoriendaten relativ zu Orientierungspunkten in einer Umgebung der ersten (T1) und/oder zweiten Trajektorie (T2) erfasst werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen der Trajektoriendaten der ersten (T1) und zweiten Trajektorie (T2) Sensordaten erfasst werden; und die Positionen (P10 bis P19; P20 bis P29) anhand der erfassten Sensordaten relativ zu den Orientierungspunkten bestimmt werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (T1) und die zweite Trajektorie (2) im Wesentlichen die gleiche Zielposition aufweisen.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Trajektorienvergleich: für die erste (T1) und zweite Trajektorie (T2) Trajektorienteile bestimmt werden; für die Trajektorienteile der ersten (T1) und zweiten Trajektorie (T2) jeweils eine Abweichung bestimmt wird; und die Trajektorienteile in Abhängigkeit von der bestimmten Abweichung und einem Abweichungsschwellenwert dem gemeinsamen Abschnitt (T_00) zugeordnet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung einen lateralen Abstand und/oder eine Richtungsdifferenz der Trajektorienteile der ersten (T1) und zweiten Trajektorie (T2) zueinander umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Trajektorien-Datenbankdaten Aktualisierungsdaten erzeugt werden; und anhand der Aktualisierungsdaten eine Aktualisierung einer Trajektorien-Datenbank vorgenommen wird; wobei die Trajektorien-Datenbank weitere Trajektorien-Datenbankdaten umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Trajektorien-Datenbankdaten Fahrdaten für zumindest die erste (T1) oder zweite Trajektorie (T2) erzeugt werden; und anhand der Fahrdaten eine automatische Steuerung eines Fahrzeugs entlang der ersten (T1) oder zweiten Trajektorie (T2) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der automatischen Steuerung Sensordaten erfasst werden; anhand der Sensordaten aktuelle Umgebungsdaten bestimmt werden; und die automatische Steuerung anhand eines Vergleichs zwischen den bestimmten aktuellen Umgebungsdaten und den Trajektorien-Datenbankdaten durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lokalisierungsinformation erfasst wird; und die Fahrdaten anhand der Lokalisierungsinformationen entweder für die erste (T1) oder die zweite Trajektorie (T2) erzeugt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trajektorien-Datenbankdaten durch einen externen Server (7) gespeichert werden; und die Fahrdaten durch den externen Server (7) erzeugt werden.
System zum Bereitstellen von Daten für eine erste Trajektorie (T1) und eine zweite Trajektorie (T2); mit einer Trajektorien-Erfassungseinheit (1), durch welche Trajektoriendaten der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) erfassbar sind; einer Recheneinheit (2), durch die anhand der erfassten Trajektoriendaten Trajektorien-Datenbankdaten für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) erzeugbar sind; und einer Speichereinheit (5), durch welche die Trajektorien-Datenbankdaten nichtflüchtig speicherbar sind; gekennzeichnet dadurch, dass durch eine Vergleichseinheit (3) anhand der erfassten Trajektoriendaten ein Trajektorienvergleich der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) durchführbar ist; wobei bei dem Trajektorienvergleich anhand der ersten (T1) und der zweiten Trajektorie (T2) zumindest ein gemeinsamer Abschnitt (T_00) bestimmbar ist; wobei beim Speichern der Trajektorien-Datenbankdaten der gemeinsame Abschnitt (T_00) als eine gemeinsame Datenstruktur für die erste (T1) und die zweite Trajektorie (T2) speicherbar ist.
System gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Trajektorien-Erfassungseinheit (1) Positionen (P10 bis P19; P20 bis P29) relativ zu Orientierungspunkten einer Umgebung der ersten (T1) und/oder zweiten Trajektorie (T2) erfassbar sind.
System gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (5) von einem externen Server (7) umfasst ist.