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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug, ein Fahrassistenzsystem, eingerichtet zum Ausführung eines solchen Verfahrens, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem.
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Die Entwicklung von Navigationssystemen und Verfahren zur dynamischen Routenberechnung ist eine der Forschungsrichtungen der Automobilindustrie. Sowohl ein durch einen Fahrer gelenktes Fahrzeug als auch ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug erfordern die Bereitstellung von Routen zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt. Zur Routenberechnung in Navigationssystemen oder in Fahrassistenzsystemen sind ein möglichst aktuelles Kartenmaterial und ein möglichst genaues Kartenmaterial notwendig, um eine möglichst optimale Route zu berechnen.
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Zur Verfügung stehendes digitales Kartenmaterial weist häufig Ungenauigkeiten auf, die beispielsweise aus der Vermessung des Kartenmaterials, durch eine Veränderung der Straßenführung und/oder einer Veränderung der Bebauung resultieren können. Es ist deshalb notwendig, ein Verfahren zur Überprüfung und Aktualisierung eines digitalen Kartenmaterials bereitzustellen, bei dem Abweichungen der realen Situation gegenüber dem Kartenmaterial ermittelt und zur Verbesserung der Genauigkeit in das Kartenmaterial eingetragen werden.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 012 661 A1 ist ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte eines Fahrzeugs bekannt, wobei das Verfahren Messwerte durch eine Erfassungseinheit im Fahrzeug erfasst und diese Messwerte an eine zentrale Einheit übermittelt, die basierend auf den Daten ein aktualisiertes Kartenmaterial erstellt.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2015 014 191 A1 ist ein Verfahren zur Überprüfung einer digitalen Karte bekannt, wobei Abweichungen gegenüber in der digitalen Karte hinterlegten Kartendaten ermittelt und in der digitalen Karte eingetragen werden. Bei einer Durchquerung eines Umgebungsabschnitts wird anhand von Bilddaten überprüft, ob die für diesen Umgebungsabschnitt in der digitalen Karte eingetragenen Abweichungen vorhanden sind, wobei, wenn keine Abweichungen vorhanden sind, ein dem Umgebungsabschnitt entsprechender Kartenabschnitt in der digitalen Karte automatisch als freigegeben markiert wird.
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Aktuelles, hochauflösendes Kartenmaterial (HD live maps) ist integraler Bestandteil von autonomen Fahrzeugen, insbesondere des Sensorsets für autonomes Fahren (SAE Level 3-5). Im Gegensatz zu Kartenmaterial auf einem üblichen Navigationssystem repräsentieren insbesondere HD live maps die Welt in ihrer aktuellen Form, da sie kontinuierlich aktualisiert werden. Die dazu nötigen Daten werden beispielsweise durch Sensoren von Fahrzeugen in Echtzeit bereitgestellt.
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In dem für ein Fahrassistenzsystem bereitgestellten Kartenmaterial muss die Position des Fahrzeugs auf einer Karte möglichst genau dargestellt sein, dies gilt auch für die Lage und Geometrie von Objekten auf dem Kartenmaterial. Die Position des Fahrzeugs und/oder die Position von Objekten auf dem Kartenmaterial können jedoch von der wahren Position abweichen. Dies kann zum einen an Messfehlern beim Ortungsverfahren, zum anderen aber an Ungenauigkeiten des Kartenmaterials liegen. Für ein autonomes Fahren eines Fahrzeugs sind jedoch aktuelle und möglichst genaue Kartendaten erforderlich, insbesondere ist eine Aktualisierung des Kartenmaterials erforderlich, um eine Freigabe des autonomen Fahrens zu ermöglichen. Eine manuelle kontinuierliche Aktualisierung des Kartenmaterials oder ein Erstellen von neuem Kartenmaterial ist sehr aufwendig und kostenintensiv, und somit nur schwer realisierbar.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug bereitzustellen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten, und wobei insbesondere eine verbesserte Aktualisierung von Kartenmaterial bereitgestellt wird.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug bereitgestellt wird, wobei das mindestens eine Fahrzeug ein Fahrassistenzsystem aufweist, das zum zumindest teilweisen autonomen Fahren des Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei das Fahrassistenzsystem a) eine Ortungseinheit zur Bestimmung der aktuellen Position des Fahrzeugs, wobei die aktuelle Position des Fahrzeugs von dem Fahrassistenzsystem erfasst oder dem Fahrassistenzsystem mitgeteilt wird, b) eine Kommunikationseinheit zum Austausch von Daten mit mindestens einem Dienstgeber, und c) mindestens einen Sensor zum Erfassen von Daten der Umgebung aufweist. Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrassistenzsystem mindestens einen Auftrag zum Aktualisieren des Kartenmaterials erfasst oder dass der Auftrag dem Fahrassistenzsystem mitgeteilt wird, wobei der mindestens eine Sensor Daten über die Umgebung erfasst, wobei mindestens ein Fahrdynamikparameter und/oder mindestens ein Navigationsparameter zum autonomen Fahren angepasst werden, so dass die Daten der Umgebung besser und/oder genauer erfasst werden können als ohne die Anpassung, wobei die Daten an den Dienstgeber übermittelt oder dem Dienstgeber bereitgestellt werden, wobei das Kartenmaterial mit den Daten verglichen und Abweichungen ermittelt werden, und wobei das Kartenmaterial zumindest teilweise durch die Abweichungen aktualisiert wird.
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Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, autonome Fahrzeuge und deren Umgebungssensoren zum Aktualisierung von Kartendaten einzusetzen, wobei autonome Fahrzeuge Aufträge zum Aktualisieren von Kartendaten erfassen, und wobei zum Aktualisieren von Kartendaten Fahrdynamikparameter und/oder Navigationsparameter beim autonomen Fahren angepasst werden. Unter der Anpassung der Fahrdynamikparameter und/oder Navigationsparameter werden bei dem Durchfahren einer Umgebung durch autonomes Fahren mittels von Sensoren der Fahrzeuge Daten über die Umgebung gesammelt, und anhand der Daten überprüft, ob Abweichungen der gesammelten Daten im Vergleich mit dem vorliegenden Kartenmaterial vorhanden sind, und wenn Abweichungen vorhanden sind wird das vorliegende Kartenmaterial aktualisiert. Durch die Anpassung der Fahrdynamikparameter und/oder Navigationsparameter fährt das autonome Fahrzeug eine optimierte Strecke und/oder zeigt ein optimiertes Fahrverhalten, insbesondere hinsichtlich der genaueren Erfassung von Daten der Umgebung durch die Sensoren.
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Unter einem Dienstgeber wird insbesondere ein Server, ein Computer, ein Programm oder ein Internet-Backend, beispielsweise ein Online-Dienst, verstanden, der bevorzugt derart ausgebildet ist, dass er mit dem Fahrassistenzsystem Daten austauschen kann. Der Dienstgeber ist insbesondere zur Bestimmung, Berechnung, Validierung von Routen, Positionen und Anfragen ausgebildet, wobei der Dienstgeber Daten erfassen, speichern, auswerten und/oder austauschen kann. Der Dienstgeber ist insbesondere zur Auswertung der erfassten Daten der Sensoren und/oder zur Aktualisierung von Kartenmaterial durch die erfassten Daten der Sensoren ausgebildet. Vorzugsweise findet die Auswertung der Daten und die Aktualisierung des Kartenmaterials auf unterschiedlichen Dienstgebern statt.
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Unter einem Fahrzeug wird insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Wohnmobil, ein Baufahrzeug, ein Nutzfahrzeug oder auch ein Motorrad verstanden.
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Unter einer Kommunikationseinheit wird insbesondere eine Einheit verstanden, die Daten von einem Dienstgeber empfangen kann, Daten an einen Dienstgeber übermitteln kann, und/oder Daten von einem Dienstgeber abruft. Vorzugsweise ist die Kommunikationseinheit zur Übermittlung von Daten ausgebildet, beispielsweise über eine LAN-, WLAN-, Bluetooth- oder Mobilfunk-Verbindung.
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Unter einer Ortungseinheit wird insbesondere ein System zur Positionsbestimmung und/oder zum Empfang von Positionsdaten des Fahrzeugs verstanden, beispielsweise ein GPS-System.
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Unter einem Fahrassistenzsystem wird insbesondere ein System verstanden, durch das das Fahrzeug, welches das Fahrassistenzsystem aufweist, bei Bedarf selbsttätig, das heißt autonom, fahrbar ist. Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem nicht permanent aktiv, sondern kann nach Bedarf aktiviert oder deaktiviert werden, so dass der Nutzer des Fahrzeugs das Fahrzeug selbst fahren kann oder das Fahrzeug ganz oder zumindest teilweise autonom fährt. Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem mit einem System zur Positionsbestimmung und/oder zum Empfang von Positionsdaten des Fahrzeugs, beispielsweise einem GPS-System, ausgestattet, und/oder weißt ein Navigationssystem auf.
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Unter einem Navigationssystem wird insbesondere ein System innerhalb eines Fahrzeugs verstanden, das zur Bestimmung, Berechnung und Validierung von Routen und Positionen ausgebildet ist. Das Navigationssystem kann fest im Fahrzeug installiert oder ein im Fahrzeug befindliches mobiles Gerät sein, beispielsweise ein Laptop, ein Smartphone, ein Tablet oder ein mobiles Navigationsgerät.
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Vorzugsweise kann die Übermittlung der Daten an den Dienstgeber automatisiert und/oder über eine Anfrage des Dienstgebers, beispielsweise eines SRDI (sensor data ingestion interface), erfolgen.
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Vorzugsweise können durch das Verfahren Baustellen, Unfälle, bauliche Veränderungen, beispielsweise Änderungen von Spurmarkierungen, von Verkehrszeichen, von Randbebauungen, und/oder eine Anzahl von Fahrspuren erfasst werden.
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Vorzugsweise ermöglicht das Aktualisieren des Kartenmaterials nach der Verarbeitung im Dienstgeber eine Freigabe des aktualisierten Kartenmaterials zum autonomen Fahren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Vorteilhafterweise wird durch die Anpassung der Fahrdynamikparameter und/oder der Navigationsparameter beim autonomen Fahren ein verbessertes, insbesondere optimales Erfassen der Daten der Umgebung durch den mindestens einen Sensor ermöglicht. Vorteilhafterweise werden durch die Anpassung von Fahrdynamikparametern und/oder Navigationsparametern beim autonomen Fahren bessere Daten durch die Sensoren erfasst, insbesondere wird die Genauigkeit der durch die Sensoren bereitgestellten Daten erhöht, und damit genauere Daten zur Aktualisierung des Kartenmaterials erhalten, und/oder es werden bisher nicht verfügbare Daten zum Aktualisieren von Kartenmaterial erhalten. Vorteilhafterweise kann durch die zunehmende Verbreitung von autonomen Fahrzeugen Kartenmaterial rasch und umfassend aktualisiert werden, wodurch gleichzeitig eine erhöhte Verkehrssicherheit beim autonomen Fahren ermöglicht wird. Vorteilhafterweise werden Daten zum Aktualisieren von Kartenmaterial besonders schnell zur Verfügung gestellt, so dass beispielsweise live maps und andere echtzeitrelevante Dienste zu einem verbesserten und sicheren autonomen Fahren führen. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren eine kostengünstige Aktualisierung von Kartenmaterial. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren eine kontinuierliche Aktualisierung von Kartenmaterial.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Fahrdynamikparameter mindestens ein Längsführungsparameter, ein Querführungsparameter und/oder ein Fahrstrategie-Parameter ist.
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Vorzugsweise werden bei dem zumindest teilweisen autonomen Fahren ein Spurhalteassistent, ein Geschwindigkeitsassistent, ein Totwinkelassistent und/oder ein Abstandsassistent aktiviert.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fahrzeug bei einem Auftrag zum Aktualisieren von Kartenmaterial eine zur Erfassung von Daten über die Umgebung optimierte Route fährt, bevorzugt auf einer angepassten Spur, und/oder mit einem zur Erfassung von Daten über die Umgebung optimierten Fahrverhalten, bevorzugt einer Geschwindigkeit und/oder einem Abstand.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoren Abstandssensoren, Lichtfeldkameras, 3D-Sensoren, Lasersensoren, Radarsensoren und/oder Ultraschallsensoren sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die von den Sensoren erfassten Daten mehrerer autonomer Fahrzeuge statistisch ausgewertet werden, wobei das Kartenmaterial in Abhängigkeit der statistischen Abweichungen zumindest teilweise aktualisiert wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kartenmaterial dynamisch aktualisiert wird. Vorzugweise wird das Kartenmaterial in gewissen Zeitintervallen aktualisiert, bevorzugt alle 5 Sekunden, alle 10 Sekunden, bevorzugt alle 20 Sekunden, bevorzugt jede Minute, oder in anderen Zeitabständen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das aktualisierte Kartenmaterial von dem Dienstgeber an eine Fahrzeugflotte bereitgestellt wird. Vorzugsweise besteht die Fahrzeugflotte aus autonomen Fahrzeugen.
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Vorzugsweise wird das aktualisierte Kartenmaterial an alle mit dem Dienstgeber verbundenen Fahrzeuge bereitgestellt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Auftrag zum Aktualisieren von Kartenmaterial von einem externen Dienstgeber übermittelt wird.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrassistenzsystem bereitgestellt wird, das zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei ergeben sich für das Fahrassistenzsystem insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug erläutert wurden.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem bereitgestellt wird, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei ergeben sich für das Fahrzeug insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Fahrassistenzsystem und dem Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug erläutert wurden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1 zum Aktualisieren von Kartenmaterial durch mindestens ein zumindest teilweise autonomes Fahrzeug 3. Das mindestens eine Fahrzeug 3 weist ein Fahrassistenzsystem 5 auf, das zum zumindest teilweisen autonomen Fahren des Fahrzeugs 3 ausgebildet ist. Das Fahrassistenzsystem 5 weist a) eine Ortungseinheit 7 zur Bestimmung der aktuellen Position des Fahrzeugs 3, wobei die aktuelle Position des Fahrzeugs 3 vom Fahrassistenzsystem 5 erfasst oder dem Fahrassistenzsystem 5 mitgeteilt wird, b) eine Kommunikationseinheit 9 zum Austausch von Daten 15 mit mindestens einem Dienstgeber 11, und c) mindestens einem Sensor 13 zum Erfassen von Daten 15 der Umgebung auf. Das Fahrassistenzsystem 5 erfasst mindestens einen Auftrag zum Aktualisieren des Kartenmaterials oder dem Fahrassistenzsystem 5 wird mindestens ein Auftrag zum Aktualisieren des Kartenmaterials mitgeteilt, wobei der mindestens eine Sensor 13 Daten 15 über die Umgebung erfasst, wobei mindestens ein Fahrdynamikparameter und/oder mindestens ein Navigationsparameter zum autonomen Fahren angepasst werden, so dass die Daten 15 der Umgebung besser und/oder genauer erfasst werden können als ohne diese Anpassung. Die Daten 15 werden an den Dienstgeber 11 übermittelt oder dem Dienstgeber 11 bereitgestellt, wobei das Kartenmaterial mit den Daten 15 verglichen und Abweichungen ermittelt werden, wobei das Kartenmaterial zumindest teilweise durch die Abweichungen aktualisiert wird.
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Vorteilhafterweise wird durch die Anpassung von Fahrdynamikparametern und/oder Navigationsparametern beim autonomen Fahren die Genauigkeit der durch die Sensoren 13 bereitgestellten Daten 15 erhöht und damit genauere Daten 15 zur Aktualisierung des Kartenmaterials erhalten. Vorteilhafterweise werden qualitativ und/oder quantitativ verbesserte Daten 15 zum Aktualisieren von Kartenmaterial zur Verfügung gestellt. Vorteilhafterweise wird das Kartenmaterial kontinuierlich aktualisiert.
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In einer Ausführungsform ist der mindestens eine Fahrdynamikparameter mindestens ein Längsführungsparameter, ein Querführungsparameter und/oder ein Fahrstrategie-Parameter.
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In einer Ausführungsform fährt das Fahrzeug 3 bei einem Auftrag zum Aktualisieren von Kartenmaterial eine zur Erfassung von Daten 15 über die Umgebung optimierte Route, bevorzugt auf einer angepassten Spur, und/oder mit einem zur Erfassung von Daten 15 über die Umgebung optimierten Fahrverhalten, bevorzugt einer Geschwindigkeit und/oder einem Abstand.
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In einer Ausführungsform sind die Sensoren 13 Abstandssensoren, Lichtfeldkameras, 3D-Sensoren, Lasersensoren, Radarsensoren und/oder Ultraschallsensoren.
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In einer Ausführungsform werden die von den Sensoren 13 erfassten Daten 15 mehrerer autonomer Fahrzeuge 3 statistisch ausgewertet, wobei das Kartenmaterial in Abhängigkeit der statistischen Abweichungen zumindest teilweise aktualisiert wird.
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In einer Ausführungsform wird das Kartenmaterial dynamisch, insbesondere kontinuierlich aktualisiert.
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In einer Ausführungsform wird das aktualisierte Kartenmaterial 17 von dem Dienstgeber 11 an eine Fahrzeugflotte bereitgestellt, insbesondere an Fahrzeuge, die an dem Verfahren zum Aktualisieren von Kartenmaterial teilnehmen. Das aktualisierte Kartenmaterial 17 kann auch dem Hersteller des digitalisierten Kartenmaterials oder dem Hersteller des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform wird der Auftrag zum Aktualisieren von Kartenmaterial von einem externen Dienstgeber 11 übermittelt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008012661 A1 [0004]
- DE 102015014191 A1 [0005]
