DE102017201665A1

DE102017201665A1 - Verfahren zur Einbindung eines dynamischen Objektes in eine digitale Karte eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF)

Info

Publication number: DE102017201665A1
Application number: DE102017201665.5A
Authority: DE
Inventors: Jan Rohde; Holger Mielenz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-08-02
Also published as: US10605612B2; US20180216944A1; CN108387239A; CN108387239B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbindung wenigstens eines dynamischen Objektes in eine digitalen Karte eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF) bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:S1 Anordnung einer definierten Anzahl von Sensoren in einer Fahrbahnoberfläche eines durch dynamische Objekte befahrbaren Straßenabschnittes, wobei die Sensoren jeweils über eine Kommunikationsschnittstelle verfügen und dazu eingerichtet sind, ein Belegungssignal zu übertragen, wobei das Belegungssignal eine Kennung des Sensors sowie die Information enthält, ob der Sensor aktuell durch wenigstens ein über dem Sensor auf der Fahrbahnoberfläche befindliches dynamisches Objekt verdeckt ist oder nicht;S2 Ermittlung der geographischen Position eines jeden Sensors und Zuweisung einer eindeutigen Kennung zu jedem Sensor derart, dass jeder Sensor sowie seine Position anhand seines Belegungssignals eindeutig identifizierbar ist;S3 Übertragen der Belegungssignale an eine Auswerteeinheit;S4 Ermittlung zumindest der Positionen von auf der Fahrbahn befindlichen dynamischen Objekten anhand der Belegungssignale durch die Auswerteeinheit in Form eines lokalen Umfeldmodells des Straßenabschnittes;S5 Übermittlung des lokalen Umfeldmodells an das HAF in Form einer digitalen Karte; undS6 Lokalisierung des dynamischen Objektes unter Verwendung der digitalen Karte.Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Computerprogramm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbindung eines dynamischen Objektes in eine digitale Karte eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF). Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Computerprogramm.
Stand der Technik
Angesichts einer Zunahme des Automatisierungsgrades von Fahrzeugen werden immer komplexere Fahrerassistenzsysteme eingesetzt. Für solche Fahrerassistenzsysteme und Funktionen, wie z.B. dem hochautomatisierten Fahren oder dem vollautomatisiertem Fahren, wird eine große Zahl von Sensoren im Fahrzeug benötigt, die eine exakte Erfassung des Fahrzeugumfelds ermöglichen. Im Folgenden werden unter höher automatisiert all diejenigen Automatisierungsgrade verstanden, die im Sinne der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) eine automatisierte Längs- und Querführung mit steigender Systemverantwortung entsprechen, z.B. das teil-, hoch- oder vollautomatisierten Fahren. Um ein Kraftfahrzeug derart höher automatisiert zu steuern, ist es z.B. notwendig, das Kraftfahrzeug selber zu lokalisieren, in einer bevorzugten Fahrspur zu führen und Fahrmanöver, wie beispielsweise das Einparken innerhalb eines Parkplatzes, durchzuführen.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten offenbart, eine derartige Lokalisierung durchzuführen. So kann beispielsweise bei Parkplätzen der Belegungszustand via Funk an einen Server gesendet werden, nachdem ein weiteres dynamischen oder statisches Objekt in einer digitalen Karte eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF) zum Beispiel mittels oberflächenintegrierter Magnetfeldsensoren lokalisiert wurde.
Ferner ist bekannt, dass anhand von verschiedenen fahrzeuginternen Umfeldsensoren wie beispielsweise Radarsensoren, Kameras, Fahrdynamiksensoren, GPS (Global Positioning System) und/oder digitalen Karten eine Repräsentation der Fahrzeugumgebung, das sogenannte Umfeldmodell, aufgebaut werden kann, wobei das Ziel eine höhere Genauigkeit und Sicherheit sowie einen größeren Sichtbereich gegenüber einzelnen Datenquellen zu erzielen höchste Priorität hat.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Einbindung eines dynamischen Objektes in einer digitalen Karte eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF) bereitzustellen, um die Erfassung von dynamischen Umfeldobjekten zu verbessern.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zur Einbindung wenigstens eines dynamischen Objektes in eine digitale Karte insbesondere eine Lokalisierungskarte eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF) bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

S1: Anordnung einer definierten Anzahl von Sensoren in einer Fahrbahnoberfläche eines durch dynamische Objekte befahrbaren Straßenabschnittes, wobei die Sensoren jeweils über eine Kommunikationsschnittstelle verfügen und dazu eingerichtet sind, ein Belegungssignal zu übertragen, wobei das Belegungssignal eine Kennung des Sensors sowie die Information enthält, ob der Sensor aktuell durch wenigstens ein über dem Sensor auf der Fahrbahnoberfläche befindliches dynamisches Objekt verdeckt ist oder nicht;
S2: Ermittlung der geographischen Position eines jeden Sensors und Zuweisung einer eindeutigen Kennung zu jedem Sensor derart, dass jeder Sensor sowie seine Position anhand seines Belegungssignals eindeutig identifizierbar ist;
S3: Übertragen der Belegungssignale an eine Auswerteeinheit;
S4: Ermittlung zumindest der Position des zumindest einen auf der Fahrbahn befindlichen dynamischen Objektes anhand der Belegungssignale durch die Auswerteeinheit in Form eines lokalen Umfeldmodells des Straßenabschnittes;
S5: Übermittlung des lokalen Umfeldmodells an das HAF in Form einer digitalen Karte; und
S6: Lokalisierung des wenigstens einen dynamischen Objektes unter Verwendung der digitalen Karte.

Unter „dynamischen Objekten“ sollen im Rahmen dieser Anmeldung bewegliche, am Straßenverkehr teilnehmende Objekte verstanden werden, insbesondere Lastkraftwagen, Kraftfahrzeuge, Motorräder und/oder Fahrräder.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoren oberflächenintegrierte Magnetfeldsensoren sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationsschnittstellen der Sensoren in Form von drahtlosen Schnittstellen ausgebildet sind, insbesondere in Form von Funkschnittstellen, Bluetooth-Schnittstellen, WLAN-Schnittstellen und/oder Infrarot-Schnittstellen.
Bevorzugterweise werden zumindest zwei der Sensoren in Längsrichtung des Straßenabschnittes gesehen in einem definierten Abstand hintereinander angeordnet.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Lokalisierung wenigstens eines dynamischen Objektes in einer digitalen Karte bzw. Karte wenigstens eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF) bereitgestellt, welches anhand von einer definierten Anzahl von Sensoren in einer Fahrbahnoberfläche die Position des dynamischen Objektes in einer digitalen Karte ermittelt, wobei die Sensoren in bestimmten Abständen longitudinal hintereinander auf einer Fahrbahnoberfläche angebracht werden, um z.B. die Geschwindigkeit von dynamischen Objekten zu ermitteln und diese für die Prädiktion der dynamischen Objekte im Server einzusetzen. Die benötigten Daten werden mittels im Boden angebrachter Magnetfeldsensoren erfasst, die eindeutig identifizierbar und georeferenziert sind, so dass ein angeschlossener Server die Daten eindeutig einer Straßenkarte zuordnen kann.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass anhand der Geschwindigkeitszustände der auf dem Straßenabschnitt befindlichen dynamischen Objekte und unter Berücksichtigung von einem bekannten Verlauf des Straßenabschnittes, seiner Unterteilung in Fahrbahnen sowie der dort geltenden Verkehrsregeln die Bewegungstrajektorien der auf dem Straßenabschnitt befindlichen dynamischen Objekte in Raum und Zeit vorausberechnet werden.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass dynamische Objekte in ein lokales Umfeldmodell eingebunden werden und deren Verhalten auf Basis erfasster Geschwindigkeiten und Straßenverläufen aus digitalen Karten prädiziert werden können. Dabei können diese Informationen über die Kommunikationsschnittstellen an das wenigstens eine HAF übermittelt werden. Die Synchronisation erfolgt über eine Georeferenzierung im Server.
Bevorzugterweise werden die Bewegungstrajektorien der auf dem Straßenabschnitt befindlichen dynamischen Objekte in das Umfeldmodell aufgenommen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Straßenabschnitt im Bereich eines Verkehrsknotenpunktes angeordnet.
Alternativ ist der Straßenabschnitt im Bereich einer Kreuzung, eines Fußgängerüberweges, einer Autobahnauffahrt, oder im Bereich einer Ausfahrt angeordnet.
Der erfindungsgemäße Verbau von Sensoren in einem Straßenabschnitt im Bereich von Verkehrsknotenpunkten, in denen auch häufig komplexe Sichtverhältnisse bestehen, ermöglicht, dass ein HAF über die fahrzeuginternen Sensoren auch noch erweiterte Umfeldinformationen zur Verfügung stehen.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit ein MobileEdgeComputing-Server ist, wobei der MobileEdgeComputing-Server insbesondere ortsfest ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Lokalisierung des dynamischen Objektes ferner unter Zuhilfenahme von am HAF angeordneten fahrzeuginternen Sensoren.
Einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Computerprogramm, welches einen Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere der technische Vorteil einer Verbesserung der Robustheit bzw. der Genauigkeit bei der Lokalisierung eines dynamischen Objektes bewirkt, da eine Erweiterung der Informationen von fahrzeuginternen Umfeldsensoren erfolgt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass insbesondere in Verdeckungssituationen die erfindungsmäßen Informationen die einzigen Umfeldwahrnehmungen sein können, so dass ohne derartige Beobachtungen ein Systemabbruch durchgeführt werden müsste und somit das HAF nicht mehr autonom steuern könnte.
Fahrzeuginterne Umfeldsensoren umfassen einen oder mehrere Umfeldsensoren, wobei unter einem Umfeldsensor im Sinne dieser Erfindung zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Videosensor, Lasersensor, Ultraschallsensor und Magnetsensor verstanden werden soll.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Folgenden hauptsächlich in Zusammenhang mit Personenkraftwagen beschrieben wird, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern kann in jeder Art von höher automatisierten Fahrzeugen, beispielsweise Lastkraftfahrzeuge (LKW) und/oder Personenkraftwagen (PKW) genutzt werden.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:

1 eine Ansicht eines Straßenabschnittes, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt;
2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 ein Belegungssignal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
4 eine Ansicht eines weiteren Straßenabschnittes, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt.

1 zeigt einen Straßenabschnitt 100, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Einbindung wenigstens eines dynamischen Objektes 200 zum Einsatz kommt. Der Straßenabschnitt 100 weist Fahrbahnen 110 und 120 auf, wobei das dynamische Objekt 200 auf der Fahrbahn 110 mit einer bestimmten durch den Pfeil v1 symbolisierten Geschwindigkeit und Richtung verkehrt.
In der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn 110 sind eine definierte Anzahl Sensoren angeordnet, in diesem Ausführungsbeispiel die vier Sensoren 11, 12, 13, 14. Die Sensoren 11, 12, 13, 14 sind mit einem definierten Abstand A voneinander beabstandet. In diesem Beispiel ist der Abstand A stets gleich groß. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Abstand A zwischen den Sensoren variabel ist.
Jeder Sensor 11, 12, 13, 14 verfügt über eine eigene, nicht dargestellte Kommunikationsschnittstelle, über welche der betreffende Sensor 11, 12, 13, 14 ein Belegungssignal an einen an eine Auswerteeinheit 300 sendet, die zu diesem Zweck ebenfalls über eine nicht dargestellte Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise eine Funkschnittstelle verfügt. Die Belegungssignale der Sensoren 11, 12, 13, 14 sind in der 1 durch gestrichelte Linien zur Auswerteeinheit 300 dargestellt. Die Belegungssignale enthalten zum einen eine Kennung (ID) des jeweiligen Sensors 11, 12, 13, 14, durch welche das jeweilige Belegungssignal eindeutig einem der Sensoren 11, 12, 13, 14 zugeordnet werden kann, sowie die Information, ob der jeweilige Sensor 11, 12, 13, 14 aktuell durch ein über dem Sensor 11, 12, 13,14 auf der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn 110 befindliches dynamisches Objekt verdeckt ist oder nicht.
Vorteilhafterweise sind die Kommunikationsschnittstellen der Sensoren 11, 12, 13, 14 in Form von drahtlosen Schnittstellen ausgebildet, insbesondere in Form von Funkschnittstellen, Bluetooth-Schnittstellen, WLAN-Schnittstellen und/oder Infrarot-Schnittstellen. Die Auswerteeinheit 300 kann als ortsfester MobileEdgeComputing-Server ausgebildet sein.
Die Anordnung der Sensoren 11, 12, 13, 14 in der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn 110 entspricht in 2 dem Schritt S1. In einem Schritt S2 wird nun die geographische Position eines jeden Sensors 11, 12, 13, 14 in Form einer Georeferenzierung ermittelt und in der Auswerteeinheit 300 in geeigneter Weise eine Zuweisung der jeweiligen Kennung der Sensoren 11, 12, 13, 14 derart vorgenommen, dass jeder Sensor 11, 12, 13, 14 sowie seine Position anhand seines Belegungssignals von der Auswerteeinheit 300 eindeutig identifizierbar ist. Im Beispiel der 1 ist beispielsweise die Position des Sensors 14 durch die Koordinaten (x14, y14) angedeutet, wodurch die Position des Sensors 14 in einem ebenen kartesischen Referenz-Koordinatensystem mit entsprechenden orthogonalen Achsen x, y angebbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht das Format der Positionen der Sensoren 11, 12, 13, 14 einer in bekannter Weise für die Steuerung von hochautomatisierten Fahrzeugen (HAF) 201 verwendeten Georeferenz.
Die Sensoren 11, 12, 13,14 übertragen in Schritt S3 ihre jeweiligen Belegungssignale an die Auswerteeinheit 300, wobei die Belegungssignale auf verschiedene Weise übertragen werden können. So ist es wie in 3 gezeigt denkbar, dass das Belegungssignal der jeweiligen Sensoren 11, 12, 13, 14 nur dann und so lange einen Wert „w1“ annimmt, wie der entsprechende Sensor 11, 12, 13,14 durch ein auf der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn 110 befindliches dynamisches Objekt 200 verdeckt ist, in dem gezeigten Fall in dem Zeitraum t1, und ansonsten den Wert „0“ hat.
Ebenso ist es denkbar, dass das Belegungssignal in einer bestimmten Frequenz, beispielsweise 100Hz, an die Auswerteeinheit gesendet wird und bei jeder Übertragung den Status belegt oder nicht belegt überträgt, also „0“ oder „w1“. In jedem Fall kann die Auswerteeinheit 300 dem Belegungssignal die Information entnehmen, ob sich gerade ein dynamisches Objektes 200 über dem Sensor 11, 12, 13,14 befindet oder nicht.
In dem Schritt S4 findet die Ermittlung zumindest der Position des zumindest einen auf der Fahrbahn 110 befindlichen dynamischen Objektes 200 anhand der Belegungssignale durch die Auswerteeinheit 300 in Form eines lokalen Umfeldmodells des Straßenabschnittes 110 statt. Im Beispiel der 1 ermittelt die Auswerteeinheit 300 die Position des dynamischen Objektes 200 in dem Moment, in welchem dem Belegungssignal des Sensors 14 zu entnehmen ist, dass er aktuell durch ein auf der Fahrbahn befindliches dynamischen Objektes 200 verdeckt ist und weist der Position (x14, y14) in dem lokalen Umfeldmodell ein dynamisches Objekt zu.
Auf diese Weise verfährt die Auswerteeinheit 300 mit allen ihr zur Verfügung gestellten Belegungssignalen, wodurch das lokale Umfeldmodell umfassende Informationen zu aktuell in dem Straßenabschnitt 100 befindliche dynamischen Objekte 200 enthält.
In dem Schritt S5 wird nun einem mit der Auswerteeinheit 300 über deren Kommunikationsschnittstelle verbundenen hochautomatisierten Fahrzeug (HAF) 201 (nicht dargestellt) das erstellte lokale Umfeldmodell in Form einer digitalen Karte übermittelt. Dabei kann es sich im Beispiel der 1 um das dynamische Objekt 200 handeln, welches als dynamisches Objekt 200 auf der Fahrbahn beispielsweise durch den Sensor 14 detektiert wurde. Ein Fahrerassistenzsystem des hochautomatisierten Fahrzeugs 201 kann in diesem Fall durch geeignete Abgleichsalgorithmen und unter Zuhilfenahme von auf andere Weise, beispielsweise über GPS (Global Positioning System) oder onboard-Sensoren wie Kameras ermittelten Lokalisierungsinformationen feststellen, dass es sich bei dem an der Position (x14, y14) befindlichen dynamischen Objekt 200 um das dynamische Objekt 200 handelt, und die von der Auswerteeinheit 300 übermittelte Position auf diese Weise für die Einstellung eigener Bewegungstrajektorie oder die Ermittlung einer eigenen Position nutzen.
Insofern ermöglicht das Verfahren der vorliegenden Erfindung in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Erweiterung der Informationen von onboard-Umfeldsensoren des hochautomatisierten Fahrzeugs 201 und führt damit zu einer robusteren Auslegung des zur Einbindung von dynamischen Objekten 200 vorgesehenen Systems.
In Zusammenhang mit 4 wird im Folgenden eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung beschrieben. Die 4 zeigt einen Verkehrsknotenpunkt 180, der im Wesentlichen aus dem Straßenabschnitt 100 und einem zweiten Straßenabschnitt 103 gebildet wird. Die Fahrbahn 110 ist im Bereich des Verkehrsknotenpunkts 180 mit den Sensoren 11, 12, 13, 14 in der im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Weise ausgestattet. Der Übersichtlichkeithalber sind nicht alle in 1 beschriebenen Merkmale in 4 dargestellt, die entsprechenden Ausführungen zu den 1 bis 3 sollen an dieser Stelle jedoch gleichermaßen gelten.
4 zeigt weiterhin Signalanlagen 150, 151, 152, 153 zur Regelung eines Verkehrsflusses, umgangssprachlich einfach Ampeln genannt. Signalanlage 150 regelt den Verkehrsfluss auf der Fahrbahn 110 durch Unterbrechen bzw. Freigeben desselben.
Benachbart zum Verkehrsknotenpunkt 180 befindet sich eine Einmündung eines dritten Straßenabschnittes 101, über den Fahrzeuge auf die Fahrbahn 110 einfahren können. Im dargestellten Fall befindet sich ein hochautomatisiertes Fahrzeug (HAF) 201 in dem Straßenabschnitt 101. Seine beabsichtigte Fahrtrichtung auf die Fahrbahn 110 ist durch einen Pfeil v2 dargestellt.
An der Einmündung befindet sich ein erstes Verkehrszeichen 170, welches den Vorrang des auf der Fahrbahn 110 befindlichen Verkehrs gegenüber dem aus dem Straßenabschnitt 101 ausfahrenden Verkehr signalisiert (Verkehrszeichen Nr. 205 nach StVo, „Vorfahrt gewähren“). Diese Situation wird einem auf der Fahrbahn 110 fahrenden Fahrzeug durch ein zweites Verkehrszeichen 160 signalisiert (Verkehrszeichen Nr. 306 nach StVo, „Vorfahrtstraße“).
Im Straßenabschnitt 100 befindet sich in dem Beispiel der 4 ein dynamisches Objekt 200, dessen Geschwindigkeit und Richtung auf der Fahrbahn 11 durch den Pfeil v1 symbolisiert ist. Die Auswerteeinheit 300 ermittelt in der bereits anhand 1 beschriebenen Vorgehensweise die Position des dynamischen Objektes 200, sobald es einen der Sensoren 11, 12, 13, 14 überfährt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermittelt die Auswerteeinrichtung 300 anhand der zeitlichen Abfolge der Überfahrtsereignisse an den Sensoren 11, 12, 13, 14 auch den Geschwindigkeitszustand des dynamischen Objektes 200. Der Geschwindigkeitszustand des dynamischen Objektes 200 im Bereich der hintereinanderliegenden Sensoren 12 und 11 kann beispielsweise einfach dergestalt ermittelt werden, dass der definierte Abstand A zwischen den Sensoren 12 und 11 durch eine von der Auswerteeinheit 300 gemessene Zeitdauer Δt zwischen den von den Sensoren 12 und 11 an die Auswerteeinheit 300 in übermittelten Überfahrtsereignissen dividiert wird. Die Feststellung der Überfahrtsereignisse über die Sensoren 12 und 11 wird dabei mithilfe der Belegungssignale der Sensoren 12 und 11 wie oben geschildert ausgeführt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden anhand des Geschwindigkeitszustands des dynamischen Objektes 200 und unter Berücksichtigung eines beispielsweise aus digitalen Karten bekannten Verlaufs der Fahrbahn 110 sowie der dort geltenden Verkehrsregeln mögliche Bewegungstrajektorien des sich auf der Fahrbahn 110 befindenden dynamischen Objektes 200 in Raum und Zeit vorausberechnet. Zu diesem Zweck übermittelt beispielsweise die Auswerteeinheit 300 die wie vorstehend geschildert gewonnenen Positions- und Geschwindigkeitsinformationen bezüglich des dynamischen Objektes 200 an ein Fahrerassistenzsystem des HAF 201. Mithilfe dieser Informationen und anhand weiterer Informationen wie den Status der Signalanlage 150 bezüglich des Verkehrsflusses auf der Fahrbahn 110 sowie der durch die Verkehrszeichen 160, 170 geregelte Vorfahrtssituation kann das Fahrerassistenzsystem des HAF 201 beispielsweise berechnen, ob das durch den Pfeil v2 angedeutete Einmünden in die Fahrbahn 110 aktuell gefahrlos möglich ist oder ob bei einem solchen Einmünden mit einer Beeinträchtigung der Verkehrssicherheit durch das sich nähernde dynamische Objekt 200 zu rechnen ist.
In einer alternativen Ausführungsform können die Informationen bezüglich der Position und Geschwindigkeit des dynamischen Objektes 200 sowie der Signalanlage 150 und der Vorfahrtssituation auch von der Auswerteeinheit 300 selbst ausgewertet und in das lokale Umfeldmodell aufgenommen werden. In diesem Fall können beispielsweise derart vorausberechnete Bewegungstrajektorien des dynamischen Objektes 200 direkt an das Fahrerassistenzsystem des HAF 201 übermittelt werden.
In der Ausführungsform der 4 handelt es sich bei dem Verkehrsknotenpunkt 180 um eine Kreuzung. In ähnlicher Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren aber auch bei Fußgängerüberwegen, Autobahnauffahrten, oder im Bereich von Ausfahrten angewendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung.
Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.

Claims

Verfahren zur Einbindung wenigstens eines dynamischen Objektes (200) in eine digitalen Karte wenigstens eines hochautomatisierten Fahrzeugs (HAF) (201), umfassend die Schritte: S1 Anordnung einer definierten Anzahl von Sensoren (11, 12, 13, 14) in einer Fahrbahnoberfläche eines durch dynamische Objekte (200) befahrbaren Straßenabschnittes (100), wobei die Sensoren (11, 12, 13, 14) jeweils über eine Kommunikationsschnittstelle verfügen und dazu eingerichtet sind, ein Belegungssignal zu übertragen, wobei das Belegungssignal eine Kennung (ID) des Sensors (11, 12, 13, 14) sowie die Information enthält, ob der Sensor (11, 12, 13, 14) aktuell durch wenigstens ein über dem Sensor (11, 12, 13, 14) auf der Fahrbahnoberfläche befindliches dynamisches Objekt (200) verdeckt ist oder nicht; S2 Ermittlung der geographischen Position eines jeden Sensors (11, 12, 13, 14) und Zuweisung einer eindeutigen Kennung zu jedem Sensor (11, 12, 13,14) derart, dass jeder Sensor (11, 12, 13, 14) sowie seine Position anhand seines Belegungssignals eindeutig identifizierbar ist; S3 Übertragen der Belegungssignale an eine Auswerteeinheit (300); S4 Ermittlung zumindest der Positionen des zumindest einen auf der Fahrbahn befindlichen dynamischen Objektes (200) anhand der Belegungssignale durch die Auswerteeinheit (300) in Form eines lokalen Umfeldmodells des Straßenabschnittes (100); S5 Übermittlung des lokalen Umfeldmodells an das HAF (201) in Form einer digitalen KarteKarte; und S6 Lokalisierung des zumindest einen dynamischen Objektes (200) unter Verwendung der digitalen Karte.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (11, 12, 13, 14) oberflächenintegrierte Magnetfeldsensoren sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstellen der Sensoren (11, 12, 13, 14) in Form von drahtlosen Schnittstellen ausgebildet sind, insbesondere in Form von Funkschnittstellen, Bluetooth-Schnittstellen, WLAN-Schnittstellen und/oder Infrarot-Schnittstellen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Sensoren (11, 12, 13, 14) in Längsrichtung des Straßenabschnittes (100) gesehen in einem definierten Abstand hintereinander angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt S4 beinhaltet, dass anhand der Belegungssignale der hintereinander angeordneten Sensoren (11, 12, 13, 14) sowie ihrer zeitlichen Abfolge ein Geschwindigkeitszustand des zumindest einen auf dem Straßenabschnitt (100) befindlichen dynamischen Objektes (200) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Geschwindigkeitszustände des zumindest einen auf dem Straßenabschnitt (100) befindlichen dynamischen Objektes (200) und unter Berücksichtigung von einem bekannten Verlauf des Straßenabschnittes (100), seiner Unterteilung in Fahrbahnen (110, 120) sowie der dort geltenden Verkehrsregeln mögliche Bewegungstrajektorien des zumindest einen auf dem Straßenabschnitt (100) befindlichen dynamischen Objektes (200) in Raum und Zeit vorausberechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die möglichen Bewegungstrajektorien des zumindest einen auf dem Straßenabschnitt (100) befindlichen dynamischen Objektes (200) in das Umfeldmodell aufgenommen werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenabschnitt (100) im Bereich eines Verkehrsknotenpunktes (180) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenabschnitt (100) im Bereich einer Kreuzung, eines Fußgängerüberweges, einer Autobahnauffahrt, oder im Bereich einer Ausfahrt angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (300) ein MobileEdgeComputing-Server ist, wobei der MobileEdgeComputing-Server insbesondere ortsfest ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbindung des zumindest einen dynamischen Objektes (200) ferner unter Zuhilfenahme von an dem HAF (201) angeordneten fahrzeuginternen Sensoren erfolgt.
Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.